Анахаев К.Н., Беликов В.В. «Гидромеханическое моделирование заглубленного начального импульсного воздействия на гидрогеофизический массив» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 1, с. 47-54 (2023)

Рассматривается потенциальная задача заглубленного импульсного воздействия в начальный момент времени на гидрогеофизический массив, что может иметь место при подземных (подводных) взрывах, извержениях вулканов, сейсмах и т.д. Воздействие очага импульса моделировалось источником округленной формы с единичным напором, а область стока – линией нулевого потенциала. Получено строгое гидромеханическое решение задачи с установлением аналитической взаимосвязи между физической областью течения и комплексным потенциалом на основе теории функции комплексного переменного – использования метода последовательных конформных отображений с определением всех необходимых характеристик потока. Приведены примеры расчета для частных случаев с построением криволинейных ортогональных гидродинамических сеток, очертаний семейств линий равных напоров и линий токов, профилей источников импульса, а также эпюр скоростей, напоров и расходов потенциального потока. Ключевые слова: потенциальный поток, импульсное воздействие, конформные отображения, комплексный потенциал, комплексная область, эллиптические функции, линии токов, линии равных напоров

Козин В.М. «Результаты экспериментально-теоретических исследований возможностей резонансного метода разрушения ледяного покрова» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 3, с. 3-20 (2023)

На основании экспериментов, выполненных: в ледовых бассейнах; с крупномасштабными моделями судов на воздушной подушке в полевых условиях; с натурными судами на воздушной подушке (СВП), а также с использованием теоретических зависимостей для расчета напряженно-деформированного состояния ледяного покрова от действия движущихся нагрузок исследованы возможности (закономерности) резонансного метода разрушения льда, т.е. путем возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн (ИГВ). Поясняются его физическая сущность, целесообразность его реализации СВП, указаны возможные области эффективного использования этого метода. Приведены результаты информационного обзора по теме работы, на основании которого поставлена цель исследований. При описании вязко-упругого характера соотношения между напряжениями и деформациями во льду использовался закон деформирования упруго-запаздывающей среды Кельвина–Фойгта. В качестве критерия ледоразрушающей способности ИГВ была принята теоретическая плотность потенциальной энергии изгиба бесконечной пластины. При этом использовано условие, что при ее достижении определенного значения происходит полное (с раскрытием трещин) разрушение льда. Исходные данные для этих расчетов взяты из выполненных экспериментов. Приведены зависимости, позволяющие определить параметры движущейся с резонансной скоростью нагрузки (параметры СВП), достаточные для разрушения ледяного покрова заданной толщины при заданных ледовых условиях. Ключевые слова: ледяной покров, изгибно-гравитационные волны, резонанс, разрушение, параметры нагрузки

Булатов В.В., Владимиров И.Ю. «Дальние поля на поверхности раздела бесконечно глубокого океана и ледяного покрова, возбуждаемые локализованным источником» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 59, № 3, с. 346-351 (2023)

Решена задача о построении асимптотик дальних волновых полей, возникающих на границе раздела льда и бесконечно глубокой однородной жидкости при обтекании локализованного источника возмущений. Получено интегральное представление решения и с помощью метода стационарной фазы построено асимптотическое представление решения для сверхкритических режимов волновой генерации. Проведено сравнение точных и асимптотических результатов, и показано, что асимптотики вдали от источника возмущений позволяют описать амплитудно-фазовую структуру дальних волновых полей. Ключевые слова: ледяной покров, возвышение поверхности раздела, дальние поля, локализованный источник

Гончаров В.К. «Исследование взаимодействия нефти с морским ледовым покровом» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 1, с. 92-102 (2023)

С использованием методов физической и коллоидной химии рассмотрены капиллярные эффекты на границах нефть–лед–атмосфера и нефть–лед–вода и показано, что при наличии этих эффектов ограничивается растекание нефти по поверхности льда в отличие от водной поверхности. Получены формулы для определения предельных толщин нефтяной пленки, которые можно использовать для оценки пространственных масштабов нефтяного загрязнения сплошного ледового покрова. Ключевые слова: ледовый покров, вода, атмосфера, нефть, растекание, поверхностное натяжение, моделирование, прогнозирование

Заславский Ю.М., Заславский В.Ю. «Зондирование осадочной толщи поперечными упругими волнами горизонтальной поляризации» Техническая акустика, 22, № 1, с. https://www.ejta.org/ru/zaslavsky9 (2023)

Рассматриваются пространственно-угловые характеристики поперечных упругих волн горизонтальной поляризации, возбуждаемых осциллирующим скручивающим силовым моментом, действующим по касательной на свободную границу структуры – слой–полупространство. Исследуется возможность применения данного типа волн для зондирования грунта с целью обнаружения локальных неоднородностей, ограниченных в поперечнике и залегающих на некоторой глубине под землёй, для оконтуривания их границ. Выведены соотношения для эхо-сигнала в виде SH-волны, зеркально отражённой от неоднородности и регистрируемой сейсмическими приёмниками на поверхности. Амплитуда отклика представлена в виде двумерного рельефа на плоскости: время задержки – координата приёмной антенны при пространственном сканировании над эпицентром неоднородности. Особенности рельефа служат основой для получения признаков присутствия в грунте аномалий карстовой природы – брекчий, каверн и провалов, для дистанционной диагностики глубины залегания и их поперечных размеров. Ключевые слова: зондирование грунта, локальные неоднородности, поперечные волны горизонтальной поляризации.

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.

Карнаух В.Н., Бессонова Е.А. «Голоценовое осадконакопление и формирование современного рельефа дна бухты Золотой Рог (Залив Петра Великого, Японское море)» Подводные исследования и робототехника, 36, № 1, с. 77-84 (2023)

В результате выполненных высокоразрешающих сейсмоакустических работ изучено строение осадочных отложений и поверхности акустического фундамента бухты Золотой Рог и прилегающей акватории. Установлено, что мощность осадков в депрессии бухты составляет 10–18 м. В осадочном разрезе депрессии бухты Золотой Рог выделены две толщи осадков, различающихся акустическим обликом, толщиной и условиями залегания. Сделан вывод о двух этапах накопления осадков. Во время первого этапа в период 10200–9300 лет назад происходило накопление осадков нижней толщи в условиях гляциоэвстатических колебаний уровня Мирового океана и высокой активности контурных течений. Второй этап начался 9300 лет назад вслед за повышением уровня моря и продолжается до настоящего времени. В верхней части осадочных отложений бухты Золотой Рог выделен тонкий слой акустически прозрачных осадков толщиной до 1.5 м. Данный слой предположительно сложен отложениями, возникшими в результате антропогенного воздействия на дно акватории и береговые склоны при хозяйственной деятельности в период освоения территории города и порта Владивосток.