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

Скрабатун А.В., Матрохин А.А., Кудрявцева А.Д., Маресев А.Н., Миронова Т.В., Уманская С.Ф., Чернега Н.В., Шевченко М.А. «Вынужденное комбинационное рассеяние света в жидкостях в поле ультразвуковой волны» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 50, № 6, с. 29-36 (2023)

Обнаружено аномальное (более, чем на порядок) увеличение интенсивности ВКР в жидкостях при пикосекундном возбуждении при включении ультразвукового воздействия на среду. Физический механизм обнаруженного явления обсуждается. Предположительно он связан с образованием случайной обратной связи, причиной которой является образование неоднородностей в жидкости из-за воздействия ультразвукового возбуждения.

Киреев В.Н., Мухутдинова А.А., Урманчеев С.Ф. «О критических условиях теплообмена при течении жидкости с немонотонной зависимостью вязкости от температуры в кольцевом канале» Прикладная математика и механика, 87, № 3, с. 369-378 (2023)

Работа посвящена математическому моделированию особенностей течения жидкостей с немонотонной зависимостью вязкости от температуры, которая присуща некоторым растворам и расплавам полимеров, а также ряду жидких металлических сплавов. Для заданного перепада давления обнаружены критические условия теплообмена на стенках канала, определяющие расход жидкости в процессе установления потока, связанного с формированием локализованной высоковязкой области.

Подзолко М.В., Калегаев В.В., Устинов К.А. «Характеристики солнечных протонных событий в периоды инверсии магнитного поля Солнца за последние 6 солнечных циклов» Известия РАН. Серия физическая, 87, № 7, с. 1018-1022 (2023)

Рассмотрены характеристики солнечных протонных событий в периоды инверсии магнитного поля Солнца в 19–24 циклах солнечной активности. В каждом из этих солнечных циклов найдены интервалы времени длительностью 8–12 месяцев, приходящиеся на время инверсии поля Солнца, во время которых число солнечных событий, суммарный и максимальный флюенс протонов ниже и энергетические спектры мягче, чем в равные по длительности периоды времени до и после этого. В большинстве рассмотренных циклов указанные периоды наступают после максимума цикла или во время локальных “минимумов Гневышева”.

Сазонов С.В., Устинов Н.В. «Оптико-терагерцевые солитоны с наклонными волновыми фронтами системы уравнений типа Захарова–Буссинеска» Известия РАН. Серия физическая, 87, № 1, с. 25-29 (2023)

Исследована генерация в квадратично-нелинейной среде терагерцового излучения оптическими импульсами с наклонными волновыми фронтами. Выведена система уравнений, описывающая этот процесс. Получены решения этой системы в виде оптико-терагерцовых солитонов. Показана возможность существования солитонов нового типа – бездисперсионных солитонов.

Сотникова Н.В., Кададова А.В., Кадочников Д.М., Уткин В.В. «Разработка полезной нагрузки спутника CYCLOPS формата CubeSat» Сибирский аэрокосмический журнал, 24, № 1, с. 144-154 (2023)

На протяжении последних десятилетий увеличивается количество запускаемых спутников формата CubeSat. Данные спутники обладают рядом преимуществ: малый срок разработки, невысокая стоимость, возможность модификаций для определенных научных задач и тестирование технических решений и новых разработок. В данной статье излагается описание полезных нагрузок малого космического аппарата: спутника формата CubeSat 3U CYCLOPS, созданного в Балтийском государственном техническом университете «ВОЕНМЕХ» имени Д. Ф. Устинова в рамках выигранного гранта по программе Space-Pi. Цель исследования – создание, тестирование и изучение работы модулей полезных нагрузок аппарата, построенных с применением коммерчески доступных компонентов, в условиях космического полета. В тексте описана структура взаимодействия полезной нагрузки и платформы «ОрбиКрафт-Про 3U» от компании ООО «Спутникс». Рассматривается процесс создания платы управления нагрузками. Описано программное обеспечение системы управления мехатронного и многостепенного исполнительного модулей с применением логирования и коррекцией ошибок. Помимо вышеперечисленных модулей, была разработана и система управления полезными нагрузками, позволяющая осуществлять серию экспериментов при нахождении малого космического аппарата на орбите. В статье объясняется принцип работы взаимодействия космического аппарата с землей через специальное программное обеспечение Houston сontrol сenter application и Houston Telnet. В результатах описаны проведенные тестирования для механических узлов космического аппарата. Приведены примеры полученных пакетов телеметрии с борта аппарата. В статье также отображены дальнейшие планы проекта и перспективы применения разработанной аппаратуры для внедрения в крупногабаритные космические системы и комплексы. Также в рамках этого проекта студентам и школьникам удалось получить инженерный опыт разработки устройств, предназначенных для работы в условия космического пространства. Ключевые слова: малые космические аппараты, полезная нагрузка, модуль, спутник, система связи, CAN, CubeSat, TELNET.

Утяшев И.М., Шакирьянов М.М. «Пространственные колебания трубопровода с вибрирующими опорами» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 4, с. 38-52 (2023)

Исследованы пространственные колебания участка трубопровода с заключенной в нем жидкостью при поступательных вибрационных движениях опор. Колебания обеих опор происходят с равными амплитудами, частотами и фазами. Деформации трубы, связанные с выходом ее оси из плоскости изгиба, предполагаются малыми. Учитываются взаимодействия внутреннего постоянного давления и изменений кривизны осевой линии, продольной и окружной деформаций трубы. Ее изгибно-вращательные колебания описываются системой двух нелинейных дифференциальных уравнений. Применением метода Бубнова–Галеркина эта система сводится к задаче Коши, которая далее решается численно методом Рунге–Кутта. В случае малых изгибных и угловых движений трубы дается сравнение аналитического и численного решений. Дан анализ периодических и непериодических колебаний стальной, титановой и композитной труб, для чего построены, в частности, спектры частот и отображения Пуанкаре. Ключевые слова: трубопровод, пространственные колебания, внутреннее давление, вибрации опор, линейные и нелинейные колебания

Учайкин В.В., Ерлыкин А.Д., Сибатов Р.Т. «Нелокальная (дробно-дифференциальная) модель переноса космических лучей в межзвёздной среде» Успехи физических наук, 193, № 3, с. 233-278 (2023)

Математическое моделирование распространения заряженных частиц в межзвёздной среде составляет ключевой аспект физики космических лучей. Совершенствование измерительных систем и обогащение статистики результатами внеземной астрономии стимулируют регулярную ревизию вычислительных моделей. Большинство используемых в настоящее время подходов основано на локальной модели нормальной диффузии, всё чаще становящейся объектом критического анализа. Неудовлетворённость этой моделью порождается, во-первых, её конфликтом с релятивистским принципом ограниченности скорости и, во-вторых, игнорированием специфики пространственных корреляций свойств турбулентной межзвёздной среды. В связи с этим в предыдущей обзорной статье первого автора (УФН 183 1175 (2013)) был высказан ряд соображений в пользу модели переноса космических лучей с применением дробно-дифференциальных операторов. Настоящий обзор продолжает изложение физических и математических особенностей дробно-дифференциальной теории, уделяя большее внимание процедуре включения характеристик межзвёздной среды в нелокальные операторы. Приводятся новые результаты, полученные в рамках такого подхода, производится их сопоставление и обсуждение.

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.