Лу Ч., Цуй Я., Сюй Х., Линь Ш., Лян Х. «Исследование разрушения тонкостенных сосудов высокого давления при различных значениях отношения длины сосуда к его диаметру» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 1, с. 13-21 (2023)

Выполнены численное моделирование и экспериментальное исследование процесса разрушения тонкостенных сосудов высокого давления, изготовленных из углеродистой стали. Исследовано разрушение сосудов при различных значениях отношeния длины сосуда к его диаметру. Проведено сравнение результатов численного моделирования и экспериментальных данных. Ключевые слова: формула Барлоу, разрушающее давление, сосуды высокого давления, численное моделирование, теория упругопластического деформирования

Гусев О.И., Скиба В.С., Хакимзянов Г.С., Чубаров Л.Б. «Влияние неровности дна на характеристики взаимодействия уединенной волны с полупогруженным телом прямоугольного сечения» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 1, с. 60-75 (2023)

Рассматривается задача о взаимодействии уединенной волны с частично погруженным над неровным дном неподвижным телом. Для решения этой задачи используются нелинейно-дисперсионная модель мелкой воды (Серре–Грина–Нагди) и модель потенциальных течений. Численно исследуется влияние горизонтальных и вертикальных размеров неровностей дна и их расположения относительно полупогруженного тела на значения суммарной силы, воздействующей на препятствие. Показано, что горизонтальная составляющая этой силы монотонно увеличивается при увеличении вертикального размера и длины подводного препятствия. Этот эффект усиливается и при приближении к телу, а на вертикальную составляющую силы наличие препятствия оказывает слабое влияние, при этом ее зависимость от размера препятствия может быть немонотонной. Ключевые слова: уединенная волна, неровное дно, полупогруженное тело, нелинейно-дисперсионные уравнения, условия сопряжения, силовое воздействие, результаты расчетов

Гореликова А.Е., Рандин В.В., Чинак А.В. «Исследование зависимости скорости пузырей в наклонном плоском канале от объемной доли газа и диаметра пузырей» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 1, с. 86-91 (2023)

Исследована скорость пузырьков в полидисперсном пузырьковом потоке в наклонном плоском канале при различных значениях числа Рейнольдса (4500–22700) и объемной доли газа. Исследование диаметров газовых пузырьков проводилось с использованием метода теневой фотографии. Показано, что при малых значениях числа Рейнольдса относительная скорость пузырьков выше. При небольших значениях объемной доли газа существенное количество пузырьков имеет малый диаметр (1 мм), при больших значениях расхода газа диаметр пузырька увеличивается до 3–5 мм. Ключевые слова: плоский канал, газожидкостный поток, пузыри, объемная доля газа, скорость жидкости

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

Васильев В.В., Лурье С.А. «Дифференциальные уравнения и проблема сингулярности решений в прикладной механике и математике» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 1, с. 114-127 (2023)

Предлагается модифицированная форма дифференциальных уравнений, описывающих физические процессы, исследуемые в прикладной математике и механике. Отмечается, что решения классических уравнений в особых точках могут испытывать разрывы первого и второго рода, не имеющие физической природы и не наблюдаемые экспериментально. При выводе новых уравнений, описывающих физические поля и процессы, рассматриваются не бесконечно малые элементы среды, а элементы, обладающие конечными размерами. В результате классические уравнения включают нелокальные функции, осредненные по объему элемента, и дополняются уравнениями Гельмгольца, устанавливающими связь между нелокальными и актуальными физическими переменными, которые являются гладкими функциями, не имеющими особых точек. Рассмотрены сингулярные задачи теории математической физики и теории упругости. Полученные решения сопоставляются с результатами экспериментов. Ключевые слова: прикладная механика, прикладная математика, дифференциальное исчисление, дифференциальные уравнения

Шекари М., Ханджанзадех А. «Надежный контроллер со скользящим режимом для управления двухосным трекером, предназначенным для точного отслеживания положения Солнца» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 1, с. 194-206 (2023)

Предложен новый двухосный трекер, предназначенный для точного отслеживания положения Солнца. Для управления трекером используется контроллер со скручивающим скользящим режимом, обеспечивающий ориентацию фотоэлектрической панели перпендикулярно направлению солнечного излучения. Контроллер со скручивающим режимом создает спиральную кривую, в результате чего уменьшаются время конвергенции и "болтанка" (вибрация) трекера. Следовательно, контроллер со скручивающим скользящим режимом высокого порядка повышает эффективность работы трекера и сглаживает его движение без необходимости дифференцирования по времени скользящей переменной. При тестировании эффективности работы предложенного трекера, управляемого контроллером со скользящим режимом, были рассмотрены различные значения мощности солнечного излучения и температуры. Результаты моделирования показали, что предлагаемый контроллер извлекает максимальную электрическую энергию из солнечного излучения. Для оценки эффективности работы предложенного трекера сконструирован и протестирован его прототип. Ключевые слова: двухосный солнечный трекер, контроллер со скручивающим скользящим режимом высокого порядка, фотоэлектрическая панель, солнечная энергия