Тант З.Х. «Взаимодействие плоской волны давления со сферической оболочкой в упругой среде» Труды Московского авиационного института, № 2(129), с. https://trudymai.ru/published.php?ID=173020 (2023)

Рассматривается нестационарная задача о воздействии плоской волны давления на сферическую оболочку в упругой среде. Для построения аналитического решения нестационарной задачи дифракции плоской волны давления на сферической полости в упругой среде, подкреплённой тонкой оболочкой, искомые и заданные функции представлены в виде рядов по полиномам Лежандра и Гегенбауэра. Метод решения основан на разложении в ряды по системе собственных функций и применении интегрального преобразования Лапласа по времени. В результате построены аналитические выражения для всех искомых функций, что позволяет исследовать нестационарное напряженно-деформированное состояние и перемещения как на оболочке, так и в любой точке упругой среды. Проблемы дифракции упругих волн на различного типа неоднородностях относятся к числу наиболее сложных и актуальных задач динамики деформируемых тел. В прикладном отношении информация о динамическом напряженно-деформированном состоянии в окрестности этих неоднородностей представляет большой интерес. Кроме того, наличие неоднородности (включения, полости, выреза, локального изменения свойств и т.д.) является непременным условием, возникающих в различных областях современной техники. К таким задачам относятся: создание новых конструкций, работающих при динамических нагрузках, разработка новых композитных материалов и внедрение их при создании инженерных сооружений, современные задачи геофизики и сейсмологии, а также ряд других задач научно-технического характера.

Супин А.Я., Сысуева Е.В., Нечаев Д.И., Тараканов М.Б., Попов В.В. «Последовательная маскировка слуховых вызванных потенциалов у дельфина при монауральной и дихотической звуковой стимуляции: значение для эффекта предшествования и биосонара» Сенсорные системы, 37, № 2, с. 162-170 (2023)

Неинвазивно регистрировали коротколатентные слуховые вызванные потенциалы (КСВП) у бутылконосого дельфина Tursiops truncatus на парные импульсные звуковые стимулы (кондиционирующий и тестирующий), подаваемые через излучатели, контактирующие с “акустическим окном” на нижней челюсти. Использовали две формы стимуляции: монауральную (оба стимула через один излучатель), или дихотическую (кондиционирующий и тестирующий стимулы подавали через разные излучатели, контактирующие один – с правым, другой – с левым акустическим окном). Кондиционирующий и тестирующий стимулы имели одинаковые характеристики, интервал между ними варьировал от 0.15 до 10 мс. При монауральной стимуляции подавление тестирующего ответа было одинаковым в диапазоне интервалов от 0.15 до 0.5 мс; при удлинении интервала ответ восстанавливался. При дихотической стимуляции наиболее глубокое подавление тестирующего ответа происходило при интервале 0.5 мс, а при более коротких или более длительных интервалах тестирующий ответ восстанавливался. Полное восстановление происходило при укорочении интервала до 0.15 мс и удлинении до 2 мс. Обсуждается значение полученных данных для эффекта предшествования и для работы биосонара дельфинов. Ключевые слова: дельфин, эффект предшествования, маскировка, эхолокация

Лобачев М.П., Рудниченко А.А., Таранов А.Е. «Влияние неравномерности потока за корпусом модели одновального судна на гидродинамические и кавитационные характеристики отдельной лопасти в составе гребного винта» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 35-49 (2023)

Целью исследования является оценка влияния неравномерности потока за корпусом модели одновального судна на локальные и интегральные гидродинамические и кавитационные характеристики отдельной лопасти в составе гребного винта. Объекты – модель гребного винта KP505 и модель корпуса контейнеровоза KCS. Материалы и методы. Для определения локальных и интегральных гидродинамических характеристик (ГДХ) гребного винта и контейнеровоза используются методы вычислительной гидродинамики. Характеристики течениявязкой жидкости находятся из решения методом контрольного объема нестационарных уравнений Рейнольдса, замкнутых двухпараметрической полуэмпирической моделью турбулентности. Основные результаты. Показано, что локальные и интегральные характеристики отдельной лопасти в составе системы «корпус–винт» существенно отличаются от аналогичных характеристик в условиях, когда они определяютсяв однородном потоке для скоростей, полученных для номинального поля скорости в диске гребного винта за корпусоммодели судна. Заключение. Опыт использования численных методов в Крыловском центре показывает: во-первых, для решения ряда задач корабельной гидродинамики данные методы оказываются предпочтительнее экспериментальных по информативности; во-вторых, традиционное использование при проектировании гребных винтов номинального поля скоростей (измеренных или рассчитанных) в ряде случаев может приводить к принятию не совсем корректных технических решений.

Лобачев М.П., Таранов А.Е., Сайфуллин Т.И., Малашин А.Н., Егоров Ю.А. «Разработка математической модели акустического источника, сопровождающего распад кавитационной каверны на схлопывающиеся пузырьки» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 87-98 (2023)

Целью является разработка математической модели акустического источника, сопровождающего распад кавитационной каверны на схлопывающиеся пузырьки, для дальнейшей реализации в пакете программ «Логос» (ПП «Логос»). Объектами исследования являются модели гребных винтов (ГВ), работающие в условиях кавитации. Материалы и методы. Для оценки объема и количества пузырьков, возникающих при распаде кавитационной каверны на гребных винтах, а также для определения амплитудно-частотных характеристик процесса схлопывания одиночного пузырька пара используются методы вычислительной гидродинамики. Характеристики течения вязкой жидкости находятся из решения методом контрольного объема нестационарных уравнений Рейнольдса (RANS), замкнутых двухпараметрической полуэмпирической моделью турбулентности. Для калибровки коэффициентов полученной математической модели акустического источника подготовлены валидационные задачи, для которых выполнены замеры акустического шума в кавитационной трубе Крыловского центра. Основные результаты. Проведено численное моделирование динамики схлопывания одиночного пузырька водяного пара при различных начальных условиях. Выполнена аппроксимация зависимости импульса давления, возникающего при схлопывании кавитационного пузырька в свободной жидкости и вблизи твердой стенки. Оценены объемы и количество пузырьков, возникающих при распаде кавитационной каверны на гребных винтах, в процессе работы трех ГВ различной формы при различных поступях и числах кавитации. Разработана математическая модель акустического источника, сопровождающего распад кавитационной каверны на схлопывающиеся пузырьки, которая может быть реализована на базе конечно-объемной технологии дискретизации, применяемой в ПП «Логос», совместно с моделью турбулентности κ–ω SST. Сформирован валидационный базис для тестирования и калибровки указанной математической модели. Заключение. Исследование выполнено в рамках научной программы Национального центра физики и математики (проект «Математическое моделирование на суперЭВМ экса- и зеттафлопсной производительности»). Анализ полученных результатов показал возможность использования предложенной в работе математической модели, однако для придания ей большей универсальности и повышения точности прогноза требуется привлечение дополнительной эмпирической информации. Альтернативой является существенное увеличение привлекаемых вычислительных ресурсов, которые для решения практических задач представляются излишне большими.

Калью В.А., Смирнов Д.А., Таровик В.И., Сергеев М.С., Петрова В.В. «Обеспечение экологической безопасности акваторий Российского арктического шельфа и повышение безопасности морских экосистем за счет снижения шумового загрязнения» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 140-153 (2023)

Обеспечение экологической безопасности акваторий Российского шельфа требует постоянного развития методов и технологий, связанных с мониторингом, количественной оценкой и сокращением пагубного воздействия источников загрязнения. При промышленном и транспортном освоении акватории Северного морского пути (СМП) наблюдается интенсивный прирост источников подводного шума. Получение адекватной картины влияния источников данного шума на представителей морской экосистемы формирует потребность в привлечении современных и точных методик измерений. В статье приводится описание проектов методик измерения собственного шума произвольного судна-носителя и подводного шума выбранного объекта морской техники, которые были разработаны в целях выявления степени воздействия шумового загрязнения на экологическую обстановку рассматриваемой акватории. Материалы и методы. Гидроакустический сигнал, содержащий шум судна-носителя или объекта гражданской морской техники (ОГМТ), шумы акватории, где проводятся акустические испытания судна-носителя и ОГМТ, воспринимаются комбинированными преобразователями звукового давления и градиента звукового давления, а также и ненаправленным гидрофоном, находящимся в приемной системе, и преобразуются в электрические сигналы, передаваемые по магистральному кабелю на бортовой пост. По тому же кабелю к гидроакустическому маяку наведения поступают сигналы, управляющие работой этого маяка. Процедура обработки информации изложена в руководстве по эксплуатации СИГАК ВП (МГФК.411711.327 РЭ). Основной целью первичной обработки является получение 1/3-октавных спектров и уровней подводного шума, создаваемых испытуемыми судном-носителем или ОГМТ, а также и шумов акватории, где проводятся эти испытания. В соответствии с принятой классификацией метод измерения уровней звукового давления с использованием гидроакустического комплекса по данной методике относится к косвенным методам с однократными наблюдениями. Основные результаты. Разработаны проекты методик измерения собственного шума произвольного судна-носителя и подводного шума выбранного объекта морской техники. Для измерения уровней подводного шума в 1/3-октавных полосах частот в диапазоне от 5 Гц до 10 000 Гц в рамках проектов методик предполагается использование стационарного измерительного гидроакустического комплекса с векторным приемником из состава ГИК-ВП. Алгоритмы обработки сигналов КГП основаны на пространственно-частотной фильтрации компонент плотности потока акустической мощности, что позволяет обеспечить защиту измерительной информации от сигналов помехи, направление распространения которых не совпадает с направлением на измеряемый объект. Заключение. Полученные результаты в виде реализованных проектов методик имеют значение для создания нормативно-правовой документации по регламентированию техногенного подводного шума в акваториях российской юрисдикции, снижения интенсивности шумового загрязнения и пагубного влияния на морские экосистемы, акустического сопровождения на этапах проектирования, строительства и эксплуатации морских промышленных сооружений и судов различных типов, акустического мониторинга соответствия объектов морской техники международным стандартам по подводному шуму.

Темнов А.Н., Шкапов П.М., Юй Ч. «Механический аналог колебаний маловязкой жидкости с учётом капиллярного эффекта» Труды Московского авиационного института, № 2(129), с. https://trudymai.ru/published.php?ID=173024 (2023)

Выведено граничное условие с учётом диссипации энергии вблизи линии трёхфазного контакта на основе общего принципа Гамильтона–Остроградского. Из полученного граничного условия на линии контакта вытекают условие сохранения угла смачивания и условие неподвижной линии трёхфазного контакта. Разработан численный алгоритм расчёта коэффициента затухания за счёт диссипации энергии вблизи линии трёхфазного контакта на основе метода конечных элементов. В данной работе маятник и спиральная пружина моделируют воздействие массовых сил и сил поверхностного натяжения соответственно, а влияние вязкости жидкости учитывается линейным демпфером. Дана количественная оценка влияния числа капиллярности C_a (соотношение силы вязкости и силы поверхностного натяжения), числа Бонда B₀ (соотношение массовых сил и силы поверхностного натяжения) и коэффициента заполнения сосуда жидкостью β (соотношение объёма жидкости к объёму полости сосуда) на коэффициент затухания и собственную частоту колебаний капиллярной жидкости.

Пахомов М.А., Терехов В.И. «Влияние внезапного сужения плоского канала на вынужденную конвекцию в турбулентном газокапельном течении» Письма в Журнал технической физики, 49, № 7, с. 16-19 (2023)

Выполнено численное исследование структуры течения и теплообмена в газокапельном турбулентном потоке за прямой ступенькой, обращенной навстречу двухфазному газокапельному течению. При решении используются двумерные осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье–Стокса. Для описания динамики течения и тепломассопереноса в газовой и дисперсной фазах используется эйлеров континуальный подход. Турбулентность несущей фазы описывалась с использованием эллиптической модели переноса компонент рейнольдсовых напряжений с учетом двухфазности потока. Добавление испаряющихся капель в отрывной однофазный поток после его внезапного сужения приводит к значительной интенсификации теплообмена (более чем в 2 раза) по сравнению с таковым для однофазного потока воздуха при прочих равных условиях. Этот эффект усиливается с ростом начальной концентрации капель воды. Ключевые слова: численное моделирование, модель переноса рейнольдсовых напряжений, уступ со ступенькой вперед, испарение капель, турбулентность, интенсификация теплообмена.

Шелковенко Т.А., Тиликин И.Н., Огинов А.В., Перваков К.С., Мингалеев А.Р., Романова В.М., Пикуз С.А. «Исследование наносекундного взрыва тонких фольг с искусственно нанесенной на поверхность структурой» Физика плазмы, 48, № 11, с. 1075-1085 (2022)

Представлены первые результаты исследования электрического взрыва тонких алюминиевых фольг разной толщины с искусственным рельефом, созданным методом лазерного гравирования. Эксперименты проводились на импульсном сильноточном генераторе БИН (270 кА, 300 кВ, 100 нс). Изображения взорванных фольг, помещаемых в цепь обратного тока (амплитуда 80 кА), получены методом проекционной рентгенографии в излучении гибридного Х-пинча, основной нагрузки генератора. Исследовалось влияние искусственного рельефа на результирующую картину взрыва – как у фольг, обладающих выраженной собственной структурой, так и без нее. Показано, что искусственная структура в виде канавок, перпендикулярных собственной структуре фольги и параллельных току, может заметно замедлить развитие неустойчивостей во взорванной фольге.

Николаев В.И., Тимашов Р.Б., Степанов А.И., Степанов С.И., Чикиряка А.В., Щеглов М.П., Поляков А.Я. «Тонкие монокристаллические слои α-Cr₂O₃, выращенные на подложках сапфира в реакторе ультразвуковой паровой химической эпитаксии» Письма в Журнал технической физики, 49, № 10, с. 43-46 (2023)

Проведен синтез монокристаллического слоя α-Cr₂O₃ на подложке сапфира базисной ориентации в лабораторном реакторе ультразвуковой паровой химической эпитаксии. Изучено влияние температуры роста слоя в диапазоне 700–850°C на его структурное качество по данным рентгеновской дифракции. При температуре 800°C в зоне подложки получены сплошные слои толщиной около 1 μm, прозрачные в видимой области, со слегка зеленоватым оттенком, сохраняющие некоторое пропускание света вплоть до длин волн ∼350 nm. Полуширина на полувысоте рентгеновской кривой качания ω-сканирования для отражения 0006 составила ∼300 arcsec. Ключевые слова: оксид хрома, CVD-эпитаксия, широкозонный полупроводник.

Сучков С.Г., Явчуновский В.Я., Тимофеев А.И., Николаевцев В.А., Сучков Д.С., Третинников В.В. «О генерации звука поездами метро при торможении и метод его подавления» Акустический журнал, 69, № 3, с. 367-373 (2023)

Проанализированы причины акустического шума, возникающего при торможении электротранспорта, в частности, метро. Измерен спектр такого шума и показано, что высокочастотные дискретные тоны возбуждаются тормозными резисторами, применяемыми для электродинамического торможения электротранспорта. Рассмотрены три возможных механизма электромеханического взаимодействия в фехралевой пластине, являющейся элементом тормозного резистора: сила Ампера, линейная и нелинейная магнитострикция. Показано, что преобладание нечетных гармоник свидетельствует о наличии у фехралевого сплава значительного пьезомагнитного эффекта и обратного к нему эффекта линейной магнитострикции. На основе феноменологического подхода рассчитаны элементы пьезомагнитного тензора фехраля. Проведенные методом конечных элементов расчеты показали, что введение в пластину несимметричных разрезов может привести к значительному снижению интенсивности возбуждаемых тормозным резистором акустических колебаний. Ключевые слова: тормозной резистор, акустический шум, пьезомагнитный эффект, магнитострикция, сила Ампера, фехраль DOI: 10.31857/S0320791923600191

Аксенов А.А., Тимушев С.Ф., Клименко Д.В., Федосеев С.Ю. «Применение акустико-вихревого метода для моделирования шума пропеллера мультикоптера» Математическое моделирование, 35, № 6, с. 14-36 (2023)

За последние десять лет происходит резкое увеличение применения мультикоптеров для различных целей. Мультикоптеры стали чрезвычайно популярными и используются в областях от наблюдения за дорожной ситуацией или пожарной обстановкой до раздачи Интернета или прохладительных напитков. Бесшумность и эффективность двигательной установки с винтовым движителем являются ключевыми аспектами при разработке современных беспилотных летательных аппаратов. Развитие этой области авиатехники в условиях ужесточения норм по шуму невозможно без эффективных методов оптимизации, работающих совместно с системами автоматизированного проектирования. Такой вызов требует развития теоретических подходов о численном моделировании механизмов генерации звука винтами мультикоптеров и соответствующего программного обеспечения. В данной статье рассмотрено программное обеспечение, основанное на методе расчета генерации звука и излучения шума винтом дрона с учетом декомпозиции вихревой и акустической мод. Развитие этого метода позволяет учесть влияние неоднородности и турбулентности потока, интерференции роторов, дифракции звука элементами планера, импедансных характеристик покрытия корпуса и других факторов при одновременном обеспечении точности и скорости вычислений.

Петронюк Ю.С., Титов С.А., Богаченков А.Н., Левин В.М., Григорьева И.Г. «Особенности ультразвуковой визуализации слоистых объектов» Известия РАН. Серия физическая, 87, № 1, с. 84-88 (2023)

Методами импульсной акустической микроскопии (100–200 МГц) исследованы слои пиролитического графита на стеклянной подложке толщиной (40 мкм), сравнимой с длиной волны зондирующего звука. Проанализирован механизм естественного усиления акустического контраста при визуализации структур такого типа. Интерпретация изображений неоднородной структуры контакта слоя с подложкой подкреплена количественной оценкой акустических импедансов.

Знаменский И.В., Тихомиров А.А. «Система обзора космического пространства для мониторинга объектов техногенного происхождения» Оптика атмосферы и океана, 35, № 12, с. 1051-1057 (2022)

Разработана методика расчета наземной оптико-электронной системы (ОЭС) и выполнен расчет облученности входного зрачка от космического объекта цилиндрической формы, подсвеченного Солнцем в ночное время суток. Представлены результаты расчета минимальной облученности и соответствующего ей блеска на входном зрачке ОЭС при отношении сигнал/шум на выходе фотоприемной матрицы по току, равном 7 в интервале длин волн 0,45–0,85 мкм. Построена зависимость отношения сигнал/шум от дальности до космического объекта для трех его различных размеров. Разработана программа РОСН-1, представлена ее панель управления для расчета характеристик ОЭС в ночное время суток в диапазоне 0,45–0,85 мкм и показаны возможности этой программы. Ключевые слова: мониторинг, космический мусор, наземная оптико-электронная система, облученность, блеск

Блохин А.М., Ткачёв Д.Л. «Неустойчивость по Ляпунову стационарных течений полимерной жидкости в канале с перфорированными стенками» Математический сборник, 213, № 3, с. 3-20 (2022)

Исследуется реологическая модель Покровского–Виноградова для течений растворов и расплавов несжимаемой вязкоупругой полимерной среды в случае течения в бесконечном плоском канале с перфорированными стенками. Доказана линейная неустойчивость по Ляпунову основного решения с постоянным расходом в классе возмущений, периодических по переменной, меняющейся вдоль стенки канала.

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

Огородников В.А., Сырунин М.А., Ерофеев К.В., Кулаков Е.В., Пупков А.С., Кошатова Е.В., Галиев Ф.Ф., Подурец А.М., Ткаченко М.И., Скляднева Т.О. «Статическая, динамическая и ударно-волновая прочность трубной стали марок 17Г1С, 09Г2С, 10Г2ФБЮ и класса прочности К60» Физика горения и взрыва, 59, № 3, с. 141-152 (2023)

При разработке специализированных взрывозащитных камер, к которым предъявляются повышенные требования по прочностной надежности, одним из важных вопросов является выбор материала силового корпуса, воспринимающего импульсные (динамические и ударно-волновые) нагрузки. Как правило, для таких конструкций используются трубы промышленного производства различных типоразмеров из низколегированной стали. При этом всегда возникает вопрос о выборе марки стали, особенно на этапе расчетного обоснования их взрывостойкости, поскольку характеристики динамической прочности материала труб, как правило, неизвестны. В связи с этим в данной работе впервые приведены результаты исследования статической, динамической и ударно-волновой прочности на сжатие и растяжение материала труб из стали марок 17Г1С, 09Г2С, 10Г2ФБЮ и класса прочности К60. Кроме того, представлены сравнительные данные о взрывостойкости при скоростях деформации материала (2–5)·10² c^–1 труб из стали марок 09Г2С и 10Г2ФБЮ.

Толоконников Л.А., Ефимов Д.Ю. «Рассеяние звуковых волн упругим цилиндром конечной длины с неоднородным покрытием» Математическое моделирование, 35, № 4, с. 3-23 (2023)

Статья посвящена математическому моделированию акустического поля, рассеянного однородным изотропным упругим круговым цилиндром конечной длины с непрерывно-неоднородным упругим покрытием. Плотность и модули упругости материала покрытия описываются непрерывными функциями радиальной координаты. Первичное поле возмущений представляет собой плоскую гармоническую звуковую волну, наклонно падающую на тело. Представлены результаты расчетов угловых и частотных характеристик рассеянного акустического поля в дальней зоне.

Торгаев А.В., Казаков Д.В., Лукин В.П. «Измерения параметров атмосферы на протяженной трассе. I. Акустические измерения уровня турбулентности и средней скорости ветра» Оптика атмосферы и океана, 36, № 5, с. 371-376 (2023)

В августе 2022 г. с помощью акустической метеостанции АМК-03 были проведены измерения уровня турбулентности и средней скорости ветра на протяженной атмосферной трассе. Показано, что метеостанция АМК-03 обеспечивает достоверные данные по уровню турбулентности и скорости ветра. Результаты измерений уровня турбулентности в различных точках вдоль неоднородной атмосферной трассы корректно пересчитываются в значения радиуса когерентности (параметр Фрида) для оптической волны произвольной длины и расходимости по формулам теории распространения волн. Это позволяет сравнивать данные локальных акустических и оптических трассовых измерений уровня турбулентности.

Сучков С.Г., Явчуновский В.Я., Тимофеев А.И., Николаевцев В.А., Сучков Д.С., Третинников В.В. «О генерации звука поездами метро при торможении и метод его подавления» Акустический журнал, 69, № 3, с. 367-373 (2023)

Проанализированы причины акустического шума, возникающего при торможении электротранспорта, в частности, метро. Измерен спектр такого шума и показано, что высокочастотные дискретные тоны возбуждаются тормозными резисторами, применяемыми для электродинамического торможения электротранспорта. Рассмотрены три возможных механизма электромеханического взаимодействия в фехралевой пластине, являющейся элементом тормозного резистора: сила Ампера, линейная и нелинейная магнитострикция. Показано, что преобладание нечетных гармоник свидетельствует о наличии у фехралевого сплава значительного пьезомагнитного эффекта и обратного к нему эффекта линейной магнитострикции. На основе феноменологического подхода рассчитаны элементы пьезомагнитного тензора фехраля. Проведенные методом конечных элементов расчеты показали, что введение в пластину несимметричных разрезов может привести к значительному снижению интенсивности возбуждаемых тормозным резистором акустических колебаний. Ключевые слова: тормозной резистор, акустический шум, пьезомагнитный эффект, магнитострикция, сила Ампера, фехраль DOI: 10.31857/S0320791923600191

Зотова А.Н., Кандауров А.А., Троицкая Ю.И., Сергеев Д.А. «Моделирование динамики всплывающего пузырька» Прикладная математика и механика, 87, № 3, с. 423-431 (2023)

Проведено прямое численное моделирование всплывания изначально покоившегося пузырька воздуха в воде без течения. Для сравнения с экспериментом взята усложненная начальная форма пузырька, соответствующая экспериментальной. Изменения формы пузырька в процессе всплывания, полученные в результате численного моделирования, близки к экспериментальным изменениям формы пузырька. Для сравнения с результатами численного моделирования, имеющимися в литературе, проведено моделирование всплывающего пузырька, имеющего изначально сферическую форму. Получено, что в процессе всплывания форма пузырька сначала близка к эллиптической и испытывает колебания, но далее усложняется – в нижней части пузырька появляется "хвост". Данный режим динамики всплывающего пузырька подтверждается опубликованными в литературе результатами численного моделирования.

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

Трухачёв Ф.М., Болтнев Р.Е., Алексеевская А.А., Васильев М.М., Петров О.Ф. «Нелинейные пыле-акустические волны в околоидеальной (газоподобной) криогенной пылевой плазме тлеющего разряда» Физика плазмы, 49, № 1, с. 85-91 (2023)

Экспериментально исследована пыле-акустическая неустойчивость в криогенной пылевой плазме тлеющего разряда при температуре буферного газа 83 К. Представлены оценки для основных плазменных параметров. Показано, что пылевая плазма близка к идеальной (Г<<1). Проведено исследование взаимодействия волна–частица, показано, что волна является сильно нелинейной. Выполнена оценка электрического поля волны, которая также указывает на ее сильную нелинейность. Важная особенность описываемого эксперимента: при сильной нелинейности волна слабо возмущала пылевую концентрацию, что, по-видимому, связано с высокой кинетической температурой пылевой фракции и газообразным фазовым состоянием пылевого облака. Ключевые слова: идеальная пылевая плазма, криогенная плазма, пыле-акустические волны, взаимодействие волна–частица

Губайдуллин Д.А., Тукмаков Д.А. «Численное исследование массопереноса дисперсных частиц при прохождении ударной волны по моно- и полидисперсной газовзвеси» Прикладная математика и механика, 87, № 3, с. 461-474 (2023)

Численно моделируется распространение ударной волны по газовзвеси. Несущая среда описывалась как вязкий, сжимаемый, теплопроводный газ. Математическая модель реализовывала континуальную методику динамики многофазных сред, учитывающую взаимодействие несущей среды и дисперсной фазы. Моделировался массоперенос взвешенных в газе дисперсных включений, вызванный взаимодействием ударной волны с монодисперсными газовзвесями и с газовзвесями, имеющими многофракционный состав. Выявлены различия массопереноса частиц в зависимости от их размера. Установлено, что процесс массопереноса дисперсных включений в монодисперсной газовзвеси отличается от аналогичного процесса для фракции полидисперсной газовзвеси, имеющей тот же размер частиц и то же объемное содержание.

Филатов С.В., Поплевин А.В., Лихтер А.М., Королев О.Г., Сербин В.И., Рыбаков А.В., Тумачев Д.Д., Левченко А.А. «Особенности генерации вихревого движения волнами на поверхности мелкой и глубокой воды» Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, № 12, с. 53-64 (2022)

Выполнены экспериментальные исследования процессов формирования вихревого движения на поверхности мелкой и глубокой воды, генерируемого двумя волнами частотой 6 Гц, распространяющимися на поверхности под углом 90°. Эксперименты проводились в стеклянной ванне размером 70×70 см. Глубина воды изменялась от 2 до 19 см. Установлено, что при одинаковых условиях возбуждения волн на поверхности мелкой воды формируется один большой вихрь и несколько смазывающих, а на поверхности глубокой воды формируется несколько больших вихрей с завихренностью разного знака. Показано, что в установившемся режиме значения завихренности и энергии вихревого движения хаотически изменяются вблизи некоторого среднего значения. PDF-распределения значений завихренности и энергии близки к Гауссовым на 19-й секунде накачки, но существенно деформируются к 900-й секунде в результате формирования на поверхности воды крупномасштабных вихрей. Ключевые слова: нелинейные поверхностные волны, вихри, турбулентность, мелкая вода, глубокая вода, нормальное распределение, число Рейнольдса.

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

Макшанов А.В., Колесник В.А., Быков Д.В., Тындыкарь Л.Н. «Алгоритмы анализа виброакустических сигналов на основе моделей нестационарности и нелинейности» Морской вестник, № 1, с. 38-42 (2023)

ГОСТ (ГОСТ ИСО 13373-1–2009. Контроль состояния и диагностика машин. Вибрационный контроль состояния машин. Ч. 1. Общие методы) предлагает варианты диагностического анализа виброакустических сигналов на основе полигармонических моделей, моделей стохастических процессов и моделей последовательностей ударных импульсов. В задачах анализа маломощных источников вибрации, что характерно для зарождающихся и слабых дефектов, идет активное опробование нетрадиционных подходов к обработке исходной информации. В настоящее время все больший интерес вызывают технологии анализа сложных техногенных процессов в классе моделей хаотической динамики. Анализ механизма формирования виброакустического (ВА) сигнала показывает, что кроме источника ВА колебаний на параметры этих колебаний влияет передающая среда, которая включает пути распространения колебаний, элементы передачи колебаний первичному преобразователю и свойства самого чувствительного элемента первичного преобразователя (вибродатчика). В результате формируются шумовые и периодические составляющие ВА сигнала, представляющие собой суммы колебательных процессов со взаимно модулированными компонентами, которые традиционно идентифицируются методами обычного спектрального анализа. Применение современных достижений теории нелинейной динамики для математического моделирования функционирования и диагностирования состояния сложных технических систем – новое и перспективное направление междисциплинарных исследований. Некоторый положительный опыт использования характеристик нелинейности в диагностических целях накоплен в медицине. В настоящее время накапливается опыт интерпретации полученных результатов в различных задачах также в области технического диагностирования. В настоящей работе предлагается нетрадиционный подход к анализу виброакустической информации на основе оценки проявлений косвенных эффектов нелинейности, позволяющий в некоторых случаях получать диагностическую информацию для маломощных источников вибрации, что характерно для зарождающихся и слабых дефектов. В последние годы все больше утверждается мнение, что важнейшие прорывные технологии в науке и практике связаны с управлением процессами, описываемыми моделями динамического хаоса. Руководствуясь одними лишь представлениями, основанными на линейной интуиции, нетрудно просмотреть важный эффект, не имеющий аналогов при линейном подходе.

Лукманов В.Р., Чашей И.В., Тюльбашев С.А. «Выбросы корональной массы и магнитная буря 27 февраля 2023 года по наблюдениям межпланетных мерцаний на радиотелескопе БСА ФИАН» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 50, № 7, с. 3-12 (2023)

Рассмотрены данные наблюдений межпланетных мерцаний, полученных на радиотелескопе Большая Синфазная Антенна (БСА) Физического института им. П.Н. Лебедева (ФИАН) перед началом и в период магнитной бури, длившейся в течение 33 часов в период с 26 по 28 февраля 2023 года. Усиление наблюдаемых мерцаний началось за 11 часов до начала магнитной бури на гелиоцентрическом расстоянии 0.8 астрономических единиц. Модельные расчеты, использующие двумерные динамические карты мерцаний, позволили оценить скорость выбросов корональной массы. Установлено, что магнитную бурю вызвал выброс корональной массы после вспышки M3.7, произошедшей за 34.5 часов до начала магнитной бури. Скорость распространения выброса корональной массы оценивается в 900 км/с. Начало магнитной бури предсказано с достаточно высокой точностью, около 0.5 часа. Спустя 23 часа после вспышки M3.7 в той же активной области произошла вспышка M6.3, после которой, предположительно, произошел новый выброс, приход которого к Земле продолжил длящуюся магнитную бурю.