Шоев Г.В., Шершнев А.А. «Валидация двухтемпературных моделей диссоциации кислорода в задаче отражения ударной волны от стенки» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 3, с. 137-151 (2023)

Проведено сравнение численных распределений колебательной температуры молекулярного кислорода за отраженной ударной волной с данными экспериментальных измерений в ударной трубе. Расчеты проводились с использованием пяти двухтемпературных моделей (Парка, Кузнецова, β-модели, Мэрроуна–Тринора, Мачерета–Фридмана), соответственно пяти констант диссоциации и трех вариантов источникового члена, описывающего скорость изменения колебательной энергии вследствие химических реакций. Для расчета скорости поступательно-колебательного энергообмена используется модель Ландау–Теллера, при этом время колебательной релаксации вычисляется по формуле Милликена–Уайта c учетом высокотемпературной поправки Парка. Получено удовлетворительное согласие численных и экспериментальных данных. Установлено, что наибольшее различие численных и экспериментальных данных наблюдается в зоне релаксации за падающей на стенку ударной волной. Ключевые слова: двухтемпературная диссоциация, многотемпературный подход, численное моделирование, неравновесное течение

Касаткин Б.А., Злобина Н.В., Касаткин С.Б. «Отражение звуковых волн на границах раздела. Несамосопряженная модельная постановка» Подводные исследования и робототехника, 36, № 1, с. 36-49 (2023)

На основе математического определения несамосопряженного оператора и физического смысла конкретной граничной задачи сформулирована несамосопряженная модельная постановка граничных задач акустики. В качестве примера рассмотрены граничные задачи на отражение плоской волны и сферической волны на границе раздела двух жидких сред. Введено определение коэффициента отражения сферической волны. В области докритических углов падения новое определение учитывает появление в суммарном звуковом поле сходящихся волн отдачи, соответствующих собственным функциям сопряженного оператора. В области закритических углов падения участие в суммарном звуковом поле собственных функций двух сопряженных операторов формирует отличный от нуля поток мощности через границу раздела и его трансформацию в вихревую составляющую вектора интенсивности на горизонте полного внутреннего отражения. Дано определение горизонта полного внутреннего отражения. Приведены экспериментальные данные, подтверждающие новое определение коэффициента отражения и физическую корректность несамосопряженной модельной постановки.

Петушков В.А. «Высокоскоростное нелинейное деформирование и разрушение повреждаемой среды с начальными напряжениями» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 3, с. 174-188 (2023)

С учетом деградации свойств материалов выполнен анализ нелинейных процессов деформирования и разрушения в предварительно нагруженном трехмерном теле с острым концентратором в зоне разнородного соединения при ударном воздействии. Представлена обобщенная математическая модель нелинейного взаимосвязанного деформирования и разрушения повреждаемых поликристаллических сред, подвергаемых переменным по времени термомеханическим воздействиям. Сильная нелинейность модели обусловлена большими (конечными) деформациями и зависящим от скорости деформирования поведением сред с изменяемой микроструктурой. С учетом анизотропного упрочнения сред и эффекта Баушингера сформулированы соответствующие нелинейные краевые задачи и с использованием эффективных численных методов получены их решения. В качестве регуляторов корректности постановки задач использовались вязкость среды и градиенты второго порядка от внутренних переменных системы. Для апробации модели использованы данные экспериментов. Представлены результаты моделирования. Ключевые слова: неоднородная среда, ударное нагружение, нелинейное деформирование, пространственная структура, микродефекты, повреждаемость, локализация деформаций, разрушение, математическое моделирование