Савельев А.Д., Савельев И.А. «Моделирование колебаний давления на пластине за поперечной выемкой в сверхзвуковом потоке» Математическое моделирование, 36, № 4, с. 103-115 (2024)

Численно моделируется обтекание поперечной выемки на плоской пластине сверхзвуковым потоком вязкого газа. Исследуется течение внутри выемки и колебания давления в следе за ней при числах Маха набегающего потока от 2 до 8 и ламинарном пограничном слое. В расчетах используются разностные схемы высокого порядка.

Савельев А.Д., Савельев И.А. «Моделирование колебаний давления на пластине за поперечной выемкой в сверхзвуковом потоке» Математическое моделирование, 36, № 4, с. 103-115 (2024)

Численно моделируется обтекание поперечной выемки на плоской пластине сверхзвуковым потоком вязкого газа. Исследуется течение внутри выемки и колебания давления в следе за ней при числах Маха набегающего потока от 2 до 8 и ламинарном пограничном слое. В расчетах используются разностные схемы высокого порядка.

Полехина Р.Р., Савенков Е.Б. «Численное исследование разрывного метода Галеркина для решения уравнений Баера–Нунциато с мгновенной механической релаксацией» Математическое моделирование, 36, № 4, с. 53-76 (2024)

Работа посвящена численному исследованию разрывного метода Галеркина для решения двухфазных уравнений Баера–Нунциато с мгновенной механической релаксацией. С математической точки зрения определяющая система уравнений является неконсервативной гиперболической. В отличие от консервативных гиперболических систем уравнений, для которых численные методы хорошо известны и развиты, численное решение неконсервативных гиперболических систем является более сложной задачей, требующей обобщения метода Годунова. Вычислительный алгоритм для решения этой модели основан на решении гиперболической части с помощью разрывного метода Галеркина 2-го порядка с консервативными по пути потоками HLL или HLLEM. Для монотонизации решения используются лимитер WENO-S, который применяется непосредственно к консервативным переменным модели. Для учета релаксационных процессов предложен новый алгоритм мгновенной релаксации, в рамках которого определение равновесных значений скорости и термодинамических переменных сводится к решению системы алгебраических уравнений. Для проверки предложенного численного алгоритма результаты численных расчетов сравниваются с известными аналитическими решениями в одномерных постановках. Для демонстрации возможности предложенных алгоритмов рассматривается пространственно двумерная задача об обтекании ступеньки, а также двухфазный вариант задачи о тройной точке. Результаты расчетов показывают, что предложенный алгоритм является робастным и позволяет проводить расчеты для двухфазных сред со скачком плотностей 1000.

Ильичев А.Т., Савин А.С. «Движение жидких частиц в поле поверхностной обобщенной уединенной волны в жидкости под ледяным покровом» Труды Математического института имени В.А. Стеклова, 327, с. https://www.mathnet.ru/rus/tm4407 (2024)

Рассматривается слой жидкости конечной глубины, описываемый уравнениями Эйлера. Ледяной покров моделируется геометрически нелинейной упругой пластиной Кирхгофа–Лява. Траектории частиц жидкости под ледяным покровом находятся в поле нелинейных поверхностных бегущих волн типа обобощенной уединенной волны малой, но конечной амплитуды. Решение, описывающее такие поверхностные волны, допускается уравнениями модели. Обобщенные уединенные волны вплоть до экспоненциально малой величины по амплитуде являются уединенными волнами, поэтому, для приближений алгебраического порядка по амплитуде, траектории частиц определяются поверхностной уединенной волной. В анализе используются явные асимптотические выражения для решений, описывающих волновые структуры на границе раздела вода-лед, такие как обобщенная уединенная волна, а также асимптотические решения для поля скоростей в толще жидкости, генерируемого этими волнами. Ключевые слова: ледяной покров, обобщенная уединенная волна, бифуркация, центральное многообразие, траектории жидких частиц

Савиных В.П., Господинов С.Г., Кудж С.А., Цветков В.Я., Дешко И.П. «Семантика визуальных моделей в космических исследованиях» RUSSIAN TECHNOLOGICAL JOURNAL (Предыдущее название: Российский технологический журнал (с 2016 по 2021 гг.), Вестник МГТУ МИРЭА (с 2013 по 2015 гг.), 10, № 2, с. 51-58 (2022)

Цели. Цель работы – разработка методики для оценки семантики слабо структурированных или морфологически сложных визуальных информационных моделей. Для достижения цели вводится критерий отнесения визуальных моделей к сложным и алгоритм получения градиентного изображения с несколькими уровнями плотности. Градиентное изображение не является бинарным, что повышает надежность нахождения границ или контуров. Вводится вспомогательная структурная визуальная модель, и в обработке используется серия изображений разной плотности. Далее вводится понятие условной системы координат изображения, позволяющей переносить информацию с разных визуальных моделей на синтетическую результирующую визуальную модель. Методы. Использование градиентной обработки изображений и построение новой промежуточной структурной модели, которая позволяет связывать модели с разной плотностью. Введение системы условных координат изображения. Обработка серии моделей с разной плотностью для получения синтетического изображения. Результаты. Проведена обработка визуальных моделей, полученных с космических снимков со слабой различимостью объектов. Обработаны снимки в системе «Солнце–Земля–Луна». В качестве базиса выбрана система «Солнце–Земля». Для космических снимков характерно то, что яркий свет Солнца «забивает» изображения других объектов с большими фазовыми углами. Применение методики оконтуривания позволило выровнять изображения объектов слабой яркости и большой яркости. Смещение частотной характеристики после выявления всех объектов позволило сформировать четкую визуальную модель. Выводы. На первичных визуальных моделях изображения слабой яркости не видны. При увеличении экспозиции они появляются, но объекты высокой плотности могут сливаться в один. Из-за этого по одному снимку высокой, средней или слабой плотности принципиально невозможно получить качественное изображение всех объектов или полную семантику визуальной модели. Для получения полной семантики визуальной модели необходима обработка серии изображений с переносом изображений на общее синтетическое изображение. Предложенная методика позволяет решать такие задачи. Сравнение полученных результатов с методами обработки одного изображения показывает надежность и большую информативность метода.

Воротников Д.И., Савченко А.М. «Численное решение краевой задачи для инерционно-гравитационных внутренних волн» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 112-122 (2024)

Представлен численный расчет начально-краевой задачи для уравнения свободных инерционно-гравитационных внутренних волн в неограниченном бассейне постоянной глубины в приближении Буссинеска и наличии двумерного вертикально-неоднородного течения. Краевая задача для амплитуды вертикальной скорости содержит комплексные коэффициенты и решается как численным методом, так и по теории возмущений. На примере расчета декремента затухания внутренних волн и волновых потоков импульса показано, что точный численный расчет дает существенно лучшие оценки в сравнении с методом возмущений. В частности, при минимальном расхождении в дисперсионных кривых для обоих методов расчета мнимая часть частоты волны, интерпретируемая как декремент затухания, может различаться на два-три порядка. Вертикальные волновые потоки импульса сравнимы с турбулентными и, в том числе, могут превышать их, при этом результаты, полученные численным методом, почти на порядок меньше вычисленных методом теории возмущений.

Садовникова Е.В., Шатина А.В. «Эволюция вращательного движения спутника с гибкими вязкоупругими стержнями на эллиптической орбите» RUSSIAN TECHNOLOGICAL JOURNAL (Предыдущее название: Российский технологический журнал (с 2016 по 2021 гг.), Вестник МГТУ МИРЭА (с 2013 по 2015 гг.), 6, № 4, с. 89-104 (2018)

Исследуется вращательное движение искусственного спутника в центральном ньютоновском поле сил. Спутник моделируется симметричным твердым телом с жестко прикрепленными по оси симметрии гибкими вязкоупругими стержнями и со сферическим тензором инерции. Рассмотрена ограниченная постановка задачи, когда центр масс спутника движется по заданной кеплеровской эллиптической орбите. Она является модельной для изучения вращательного движения искусственных спутников Земли со штыревыми радиоантеннами длиной в сотни метров. Для решения поставленной задачи используется метод разделения движений и усреднения для механических систем с бесконечным числом степеней свободы. Получена усредненная система дифференциальных уравнений в переменных Андуайе, описывающая эволюцию вращательного движения спутника. Найдены частные решения эволюционной системы уравнений. Построены фазовые портреты для каждого такого класса решений. Показано, что в процессе диссипативной эволюции, вызванной рассеянием энергии в стержнях, угол между вектором кинетического момента вращательного движения спутника и нормалью к плоскости орбиты уменьшается до нуля. Также обнаружены новые классы стационарных движений, когда ось симметрии спутника составляет произвольный угол с нормалью к плоскости орбиты, или модуль угловой скорости вращения спутника не зависит от орбитальной угловой скорости радиус-вектора его центра масс. Ключевые слова: спутник, кеплеровская эллиптическая орбита, переменные Андуайе, метод усреднения, диссипативная эволюция движения.

Александров Е.Б., Забродский А.Г., Иванов С.В., Ивченко Е.Л., Кведер В.В., Красильник З.Ф., Красников Г.Я., Литвак А.Г., Руденко О.В., Рудской А.И., Садовский М.В., Чаплик А.В. «Памяти Роберта Арнольдовича Суриса» Успехи физических наук, 194, № 6, с. 677-678 (2024)

DOI: 10.3367/UFNr.2024.05.039690

Ярославский Д.А., Садыков М.Ф., Иванов Д.А., Галиева Т.Г., Андреев Н.К., Любишев А.А., Вагапов А.И., Кочеткова А.А. «Методика проектирования системы неразрушающего контроля технического состояния изоляции оборудования подстанций на основе решения задачи локализации источников разрядов» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 3, с. 58-66 (2024)

Рассматриваются частные задачи локализации источников разрядов с помощью модулей акустических и электромагнитных датчиков, математическая модель локализации источника разрядов, геометрически находящегося в плоскости трех датчиков; модель локализации источника разрядов в трехмерном пространстве с помощью четырех датчиков; поиск рационального расположения этих четырех датчиков по критерию минимума относительной методической ошибки локализации источника разрядов; поиск путей рационального расположения приемных модулей системы неразрушающего контроля изоляционного оборудования подстанции. Ключевые слова: неразрушающий контроль, локализация, источники разрядов, датчики, модули-приемники, рациональное взаимное расположение.

Салицкий В.С. «Изгиб круговой пятислойной пластины» Международный научно-технический сборник «Теоретическая и прикладная механика», № 38, с. 234-239 (2023)

Рассмотрен изгиб круговой симметричной по толщине пятислойной пластины под действием равномерно распределенной нагрузки. Принимается, что для тонких несущих слоев выполняются кинематические гипотезы Кирхгофа. Сравнительно толстый заполнитель деформируется в соответствии с гипотезой Тимошенко о прямолинейности и несжимаемости деформированной нормали. Уравнения равновесия получены с помощью вариационного метода Лагранжа. Учтена работа тангенциальных напряжений в заполнителе. Получено аналитическое решение краевой задачи и проведена его численная апробация.

Залавина С.В., Апраксина Е.Ю., Саматова И.М., Елясин П.А., Изюмов А.О. «Влияние вибрации на морфогенез зубных зачатков и минеральный обмен» Вестник Кыргызско-Российского Славянского университета (КРСУ), 24, № 5, с. 172-177 (2024)

Выявляются структурные особенности зубных зачатков и изменения минерального обмена в системе “мать–плод” при действии промышленной вибрации. Эксперимент проведен на крысах Wistar. Вибровоздействие в ходе беременности осуществлялось на вибростенде, моделирующем вибрацию категории 3 А (общая технологическая) в течение 60 минут в период с 9 по 18-е сутки беременности. Для исследования использовали две группы плодов: 1-я группа – плоды от интактной беременности, 2-я группа – плоды от беременности в условиях вибрации. На 20-е сутки животных выводили из эксперимента. Для исследования под световым и электронным микроскопом забирали зубные зачатки. Для измерения толщины предентина, эмали и слоя энамелобластов при световой микроскопии в составе зубных зачатков использовалась программа ImageJ 1.54d. Определение площади компонентов зубных зачатков при световой микроскопии проводили методом точечного счета с использованием квадратной тестовой системы на 88 точек. Определение содержания Ca, Cd, Cu, Fe, Mg, P, Pb, Se, Zn в печени самок проводилось методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Определены особенности строения развивающихся зубных зачатков и минерального обмена в системе “мать–плод” при вибровоздействии. Выявленные перестройки свидетельствуют о нарушении микроциркуляции, развитии гипоксии в тканях зубных зачатков плода и ускоренном дентиногенезе. Снижались концентрации эссенциальных элементов Ca, Ma, Fe и увеличивалось содержание Cu, Cd, Pb.

Окунев В.Д., Самойленко З.А., Николаенко Ю.М., Дьяченко Т.А., Корнеевец А.С., Бурховецкий В.В. «Ионно-звуковые волны и левитация потока частиц в магнетронной плазме: кластеризация плазмы и «замороженные» колебания в пленках La₀.⁷Sr₀.³MnO_3–x» Физика и техника высоких давлений, 34, № 4, с. 37-50 (2024)

Изучены амплитудные и частотные зависимости ионно-звуковых колебаний в магнетронной плазме при импульсном распылении мишени La₀.⁷Sr₀.³MnO_3–x, а также структура, электронные и оптические свойства 36 образцов пленок, осажденных на стеклянные подложки, установленные вдоль потока частиц. Показано, что вблизи мишени кластеризация потока лимитируется левитацией атомных кластеров в пространстве, где сила всемирного тяготения уравновешивается силой взаимодействия заряженных частиц с электрическим полем. Результаты расчета критических размеров левитирующих атомных группировок согласуются с экспериментом. С удалением от мишени кластеризация потока определяется менее эффективными процессами взаимодействия ионов и атомных кластеров с ионно-звуковыми волнами. Показано, что связь между электрическими свойствами и структурой образцов качественно описывается в рамках модели локализации Лифшица. Установлена тесная связь между генерацией ионно-звуковых волн, левитацией частиц, кластеризацией плазмы и «замороженными» колебаниями в пленках.

Чупин В.А., Долгих Г.И., Долгих С.Г., Пивоваров А.А., Самченко А.Н., Швырев А.Н., Яковенко С.В., Ярощук И.О. «Регистрация и локализация гидроакустического источника береговым измерительным комплексом» Подводные исследования и робототехника, 37, № 1, с. 4-11 (2024)

Актуальной задачей представленного исследования является изучение особенностей трансформации акустических сигналов на границе геосфер в зоне перехода «вода–земля». Энергия сигнала движущегося гидроакустического источника излучения преобразуется в прибрежной зоне в сейсмоакустические колебания, регистрируемые береговым двухкоординатным лазерным деформографом. Пространственное положение измерительных компонент лазерного деформографа позволяет локализовать перемещение объекта в близлежащей акватории на основании исследования вариаций амплитуды регистрируемого сигнала. Описывается методика проведения эксперимента, основанная на движении излучателя с постоянными скоростью и удалением от береговой измерительной системы. В результате проведенного эксперимента получена устойчивая регистрация сейсмоакустического сигнала на всей траектории движения излучателя с уменьшением амплитуды принимаемого сигнала при его нахождении под углом, близким к 45 градусам, по отношению к компонентам лазерного деформографа. По данным анализа вариаций амплитуды зарегистрированного сигнала на разнонаправленных компонентах лазерного деформографа получены результаты пеленгации источника низкочастотного гидроакустического излучения, при этом ошибка определения направления на гидроакустический источник составила от 0.2 до 10,5%.

Аносов А.А., Грановский Н.В., Беляев Р.В., Ерофеев А.В., Санин А.Г., Мансфельд А.Д. «Корреляционные измерения теплового акустического излучения решеткой датчиков» Акустический журнал, 70, № 1, с. 21-28 (2024)

Для корреляционного измерения теплового акустического излучения использована решетка, состоящая из трех датчиков. Впервые получены все кросс-корреляционные функции для каждой пары датчиков. Измерения проведены при двух положениях источника (нагретого узкого тефлонового цилиндра), расстояние между которыми было равно половине пространственного периода кросс-корреляционной функции соседних датчиков. Измеренные корреляционные функции находились в противофазе, что соответствует рассчитанным корреляционным функциям теплового акустического излучения. Для перехода от корреляционных функций к температурному распределению суммированы пространственные кросс-корреляционные функции для соседних и для крайних датчиков в решетке. Корреляционный прием позволяет существенно повысить пространственное разрешение метода.

Мансфельд А.Д., Беляев Р.В., Волков Г.П., Кузьмин А.А., Санин А.Г., Шайкин А.А. «Мониторинг внутренней температуры активных элементов мощных лазеров методом ультразвуковой локации» Акустический журнал, 70, № 1, с. 57-64 (2024)

Контроль внутренней температуры активных элементов (АЭ) мощных лазеров необходим для их безопасной работы. В статье описана методика и устройство для мониторинга внутренней температуры АЭ лазеров. Измерения основаны на импульсном ультразвуковом (УЗ) зондировании и зависимости от температуры скорости звука в материале АЭ. Изменение скорости звука приводит к изменению фазы УЗ сигнала, прошедшего через объект, которое регистрируется описываемым устройством. Представлены результаты мониторинга температуры АЭ с помощью ультразвукового зондирования в процессе работы действующей лазерной установки.

Чупова Д.Д., Росницкий П.Б., Солонцов О.В., Гаврилов Л.Р., Синицын В.Е., Мершина Е.А., Сапожников О.А., Хохлова В.А. «Компенсация аберраций при фокусировке ультразвука через череп на основе данных КТ и МРТ» Акустический журнал, 70, № 2, с. 193-205 (2024)

Проведено сравнение возможностей использования трехмерных акустических моделей головы человека, построенных на основе данных магнитно-резонансной томографии (МРТ) и компьютерной томографии (КТ) для расчета фокусировки ультразвукового пучка при прохождении через кости черепа и компенсации аберраций, вызванных их присутствием. Рассматривался набор КТ и МРТ данных одного пациента. По данным МРТ были восстановлены однородные по внутренней структуре сегменты головы человека (кожа, череп и мозг). Наиболее реалистичная модель КТ учитывала внутренние неоднородности костей черепа и мягких тканей. Расчеты поля и компенсация аберраций проводились на основе интеграла Рэлея и псевдоспектрального метода решения волнового уравнения в неоднородной среде, реализованного с помощью программного пакета k-Wave. В качестве излучателя рассматривалась фазированная решетка с частотой 1 МГц и абсолютно плотным заполнением поверхности 256 элементами, радиусом кривизны и апертурой 200 мм. Показано, что при компенсации аберраций на основе неоднородной модели КТ и однородной модели МРТ, амплитуда давления в фокусе и эффективность фокусировки отличались не более чем на 10%. Таким образом, однородная модель МРТ может быть использована для предоперационной оценки возможности проведения транскраниальной ультразвуковой терапии. При проведении операции учет внутренней структуры костей черепа по данным КТ предпочтителен.

Будовский А.В., Булыгин Ю.И., Сафронов А.Е. «Технико-экономическое обоснование выбора между активными и пассивными методами шумо- и вибро- подавления в цехах розлива жидкостей» Инженерный вестник Дона, № 9, http://www.ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_27N8y24_budovskiy_bulygin_safronov.pdf_5ec61cd042.pdf (2024)

Безопасность труда – один из важных аспектов организации труда на производстве. Отечественные машины и агрегаты, эксплуатирующиеся в пищевой промышленности, пока не позволяют исключить воздействие вредных и опасных производственных факторов, сделать труд сотрудников безопасным. В данном контексте важны исследования активных и пассивных методов шумо- и вибро- подавления, их эффективности при обеспечении нормализованных условий труда рабочих на примере конкретного производства. Существующие исследования, как правило, при выборе методов защиты фокусируются на одном критерии. Однако, при решении данной задачи, целесообразен комплексный подход. Целью данного исследования являлся выбор рационального метода защиты персонала от воздействия шумового фактора и вибрации на основе экономического обоснования эффективных технических решений. Полученные результаты исследования позволяют при проектировании системы безопасности учитывать критерии оценки обоснованности и приемлемости выбора того или иного метода защиты, в том числе с позиций технико-экономического расчета. Приведенное исследование показало целесообразность импортозамещения в отрасли пищевкусовой промышленности, а также корреляцию между вводимыми системами защиты и повышением уровня безопасности. Приведенный алгоритм техникоэкономического обоснования обладает свойствами масштабности и обобщенностью. Его можно успешно реализовать при выборе методов защиты от воздействия других вредных производственных факторов, встречающихся в различных отраслях промышленности. Ключевые слова: акустический фактор, методы защиты, активный и пассивный методы, экономическое обоснование, уровни звукового давления, экспериментальные данные

Селезнев В.С., Лисейкин А.В., Коковкин И.В., Соловьев В.М. «Изменение значений частот собственных колебаний зданий и сооружений в зависимости от внешних факторов» Геология и геофизика, № 7, с. 1036-1044 (2024)

Работа посвящена развитию метода инженерно-сейсмического мониторинга, разработанного в ФИЦ ЕГС РАН. В предыдущие годы был создан и внедрен в практику «метод стоячих волн», позволяющий выделять собственные моды колебаний зданий и других инженерных сооружений. Были изучены и определены собственные колебания сотен различных объектов (здания, мосты, плотины и др.). Предполагалось, что по изменению значений частот собственных колебаний удастся контролировать физическое состояние изучаемых строений в процессе эксплуатации, а именно своевременно обнаруживать появление дефектов в конструкциях, предупреждая риск их разрушения. Но оказалось, что не так все просто: колебания значений частот закономерно связаны с изменениями в среде вокруг изучаемых объектов. Приводятся примеры этих связей, изучается влияние на частоты собственных колебаний изменение температуры окружающей среды, массы объектов, осадков.

Селезнев И.А. «От «слуховой трубки» к конформной антенне. История АО «Концерн «Океанприбор» – 75 лет развития систем шумопеленгования» Гидроакустика, № 57, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA57.pdf (2024)

Ясников А.И., Димидов В.Е., Селезнев И.А. «Применение военно-морскими силами стран НАТО подводных глайдеров, оснащенных буксируемыми антеннами, в целях противолодочной обороны – обзор по материалам иностранной печати» Гидроакустика, № 58, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA58.pdf (2024)

В странах НАТО наблюдается ярко выраженная тенденция к переходу на использование автономных беспилотных средств в качестве одного из основных средств ведения боевых действий, в том числе для обеспечения противолодочной обороны. Подводные глайдеры в новой, современной концепции обеспечения противолодочной обороны рассматриваются странами НАТО в качестве перспективного средства обнаружения подводных лодок. Подводные глайдеры для обнаружения подводных лодок оснащаются гибкими протяженными буксируемыми антеннами и датчиками гидрофизических полей. Статья содержит краткий обзор публикаций иностранной печати об испытаниях буксируемых антенн для подводных глайдеров. Рассматриваются возможные направления совершенствования подводных глайдеров, оснащенных буксируемыми антеннами, и перспективы их использования для развития системы противолодочной обороны стран НАТО. Ключевые слова: противолодочная оборона, подводная лодка, подводный объект, Военно-морские силы НАТО, автономные необитаемые подводные аппараты, гибкая протяженная буксируемая антенна, подводный глайдер, гидрофон, акустическая помеха, глайдер типа Slocum

Селезнев Р.К. «Анализ структуры течения в сверхзвуковом канале с каверной» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 83-90 (2024)

Представлены результаты численного исследования сверхзвукового канала с каверной. Рассчитанные спектры колебаний анализируются с использованием быстрого преобразования Фурье. В полученном периодическом автоколебательном режиме можно выделить два типа колебательных мод. Первый тип мод соответствует акустическим колебаниям, вызванных прохождением звуковых волн вдоль каверны и рассчитанных с помощью модифицированной формулы Росситера. Второй тип мод соответствует частотам расходных колебаний, которые вызваны массообменном между каверной и внешним потоком. Показано изменение структуры течения при подаче топлива перед каверной. Активное горение происходит в слое смешения топлива и кислорода из воздуха. Картина течения демонстрирует возникновение неустойчивости Кельвина–Гельмгольца на границе раздела основного потока и прореагировавшего газа. Показано, что увеличение давления подаваемого топлива приводит к уменьшению частоты колебаний и увеличению характерного размера колебаний.

Сельский А.А., Мезин И.А. «Об издержках российского стандарта по ультразвуковому контролю сварных соединений» Контроль. Диагностика, 27, № 4, с. 47-52 (2024)

Проанализированы недостатки вступившего в силу в 2015 г. ГОСТ Р 55724-2013. В частности, существенные нарекания у специалистов по ультразвуковому контролю вызвали: отсутствие разъяснений к SKH-диаграммам, неоднозначное понимание схем контроля соединений с непроваром, некорректность методики пересчета площади плоскодонного отражателя в площадь зарубки, чрезмерно завышенный критерий по диаметру объекта для притирки призм датчиков, отсутствие разъяснений по применению настроечных образцов. Предложены пути устранения недостатков ГОСТа.

Азаров С.А., Вензель В.И., Либик Ю.М., Семёнов А.А., Чекаль В.Н., Шевцов С.Е. «Технология изготовления крупногабаритных линз с асферической поверхностью» Оптический журнал, 91, № 9, с. 73-81 (2024)

Предмет исследования. Изготовление линз с асферической поверхностью. Цель работы. Разработка технологии изготовления крупногабаритных асферических линз методом малоразмерного инструмента. Метод включает в себя предварительное формообразование асферической и сферической поверхностей, полировку асферической поверхности методом малоразмерного инструмента, изготовление специальной технологической оправы для линзы, позволяющей вести обработку сферической поверхности и промежуточную центрировку асферической поверхности в технологической оправе, формообразование сферической поверхности, центрированной относительно базовых поверхностей технологической оправы, полирование сферической поверхности, установку линзы в рабочую оправу и центрировку линзы в рабочей оправе с обработкой базовых поверхностей оправы. Основные результаты. Проведен анализ погрешности центрировки линзы в зависимости от конической постоянной, относительного отверстия и диаметра линзы. Разработана и внедрена технология изготовления крупногабаритных линз с асферической поверхностью. Практическая значимость. Разработанная технология использована при создании высокоразрешающего инфракрасного объектива для оптико-электронной системы дистанционного зондирования Земли.

Вензель В.И., Дмитриев И.Ю., Муравьева Е.С., Семёнов А.А. «Технология создания крупногабаритного линзового объектива для инфракрасной области спектра из оптических кристаллов» Оптический журнал, 91, № 9, с. 82-94 (2024)

Предмет исследования. Прогнозирование качества изображения крупногабаритного широкоугольного высокоапертурного линзового объектива для инфракрасной области спектра из оптических кристаллов, методы оптимизации его конструкции, сборки и юстировки. Цель работы. Разработка конструкции объектива, учитывающей влияние оптической однородности, расчетных и технологических допусков формы поверхностей и децентрировки линз на качество изображения и возможность компенсации остаточных аберраций при сборке и юстировке. Метод включает в себя выбор критерия качества изображения и расчет его допустимого снижения, распределение отклонения волнового фронта объектива между погрешностями, вызванными оптической неоднородностью материалов, децентрировкой линз и отклонением формы поверхностей, оценку неоднородности материалов с учетом формы поверхностей и хода лучей в линзах, исследование возможностей схемы объектива с целью компенсации остаточных аберраций, обоснование выбора конструкции объектива с минимальным количеством юстировочных подвижек линз. Основные результаты. Сформулированы критерии при выборе допусков на оптическую однородность материалов. Показана возможность создания высокотехнологичной насыпной конструкции шестилинзового объектива из оптических кристаллов, изготовленного по существующим технологиям. Практическая значимость. Предлагаемые технические решения были апробированы при создании высокоразрешающих объективов для оптико-электронной системы дистанционного зондирования Земли из космоса.

Глазков С.А., Ершов А.А., Семенов А.В., Михайлов М.В. «Влияние границ потока при испытаниях затупленного тела на околозвуковых режимах» Математическое моделирование, 36, № 4, с. 37-52 (2024)

Представлены результаты численного моделирования обтекания околозвуковым потоком затупленного тела при нулевом угле атаки в рабочей части с проницаемыми стенками аэродинамической (АДТ) трубы Т-128 (Россия, ЦАГИ). Расчеты выполнены с помощью пакета программ EWT-128 ЦАГИ, в котором на стенках рабочей части используется граничное условие типа Дарси. Коэффициент проницаемости в нем зависит от направления течения газа через проницаемую поверхность. Приводится сравнение расчетных и экспериментальных коэффициентов сопротивления модели, а также распределений изоэнтропического числа Маха на модели и на перфорированных стенках рабочей части АДТ. Предложен способ определения поправки к числу Маха набегающего потока для устранения влияния стенок рабочей части в аэродинамическом эксперименте (для такого типа моделей). Коэффициенты сопротивления, полученные в результате расчетов в условия АДТ, корректируются на влияние границ потока и сравниваются с данными безграничного обтекания. Расчетные поправки используются для коррекции экспериментальных данных.

Афанасьев Л.В., Яцких А.А., Косинов А.Д., Семенов Н.В. «Особенности взаимнокорреляционных характеристик возмущений в сверхзвуковом пограничном слое пластины при воздействии на переднюю кромку пары слабых ударных волн» Теплофизика и аэромеханика, № 1, с. 17-31 (2024)

Представлены результаты экспериментальных измерений для оценки корреляционных характеристик возмущений пограничного слоя плоской пластины с острой передней кромкой и пульсаций набегающего потока в случаях естественных пульсаций и при воздействии на переднюю кромку N-волны для числа Маха 2. Цифровым методом получены параметры взаимной корреляции сигналов от двух термоанемометров постоянного сопротивления. Определены частотные диапазоны, в пределах которых имеется взаимосвязь пульсаций массового расхода, измеряемого датчиками.

Питеримова М.В., Косинов А.Д., Семёнов Н.В., Яцких А.А., Шмакова А.В., Ермолаев Ю.Г., Смородский Б.В. «Экспериментальное исследование развития волнового поезда в продольном следе в пограничном слое плоской пластины при числе Маха 2,5» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 19, № 2, с. 95-110 (2024)

Рассматриваются экспериментальные результаты по развитию волнового поезда в продольном следе в пограничном слое плоской пластины при числе Маха 2,5. Выполнен анализ пространственно-временных распределений и частотно-волновых спектров пульсаций, а также их волновых характеристик в линейной и слабонелинейной фазе развития волнового поезда в однородном и неоднородном пограничном слое при фиксированной мощности источника контролируемых возмущений. В ходе анализа результатов субгармонический резонанс не наблюдался. Разложение по волновому спектру стационарной неоднородности и экспериментальные данные о волновых характеристиках и спектрах возмущений позволили предложить варианты взаимодействия волн для режима наклонного перехода.

Семенова В.Ю., Динцер А.И. «Определение нелинейных сил второго порядка, действующих на накрененные шпангоутные контура при вертикальных, бортовых и поперечно-горизонтальных колебаниях в условиях мелководья» Морские интеллектуальные технологии, № 3-1, с. 30-40 (2024)

Семенова И.В., Корнеева А.А. «Поле направленного низкочастотного акустического излучателя в пограничном слое атмосферы» Вестник Самарского государственного университета (Естественно-научная серия), 29, № 1, с. 64-73 (2023)

В связи с тем, что именно к низкочастотным относятся многие излучатели волн, которые способен воспринимать человек, актуальными являются исследования звуковых полей, создаваемых такими излучателями. Благодаря полученным результатам становится возможным понимать, в каких направлениях и с какой мощностью будет распространяться созданное ими звуковое поле, формировать практические рекомендации по выбору зоны, наиболее подходящей для наблюдения за ними, решать обратные задачи по определению их местоположения. В результате проведенного анализа существующих моделей, используемых для описания акустических излучателей, установлено, что наиболее адекватными являются модели, учитывающие направленность источников звука. Среди них отдельного внимания заслуживает параметрическая модель, предложенная Г.Н. Кузнецовым и А.Н. Степановым, которая и была использована в статье. В качестве модельного представления атмосферы была выбрана система однородных слоев, в одном из которых находится источник. Для выбранных моделей источника и среды поставлена краевая задача нахождения потенциала, создаваемого источником поля, получены точные и приближенные соотношения, которые могут быть использованы для решения прямых и обратных задач, связанных с мультипольным излучателем. Проведено исследование влияния на амплитудную составляющую поля таких факторов, как высота и частота источника, а также горизонтальное расстояние между источником и приемником.

Балега Ю.Ю., Бондур В.Г., Гарнов С.В., Зелёный Л.М., Казаков Д.И., Кведер В.В., Левченко А.А., Матвеев В.А., Месяц Г.А., Руденко О.В., Сергеев А.М., Шустов Б.М. «Иван Александрович Щербаков (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 194, № 7, с. 791-792 (2024)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2024.06.039702

Сергеев К.О. «Результаты применения безразборной диагностики судовых вспомогательных механизмов» Морские интеллектуальные технологии, № 2-1, с. 90-96 (2024)

Цель статьи заключается в выяснении эффективности применения методов безразборной диагностики. Приводиться анализ результатов безразборной диагностики судовых технических средств четырех различных по составу и назначения судовых энергетических установок (СЭУ): буровой платформы, ледокола, судна снабжения буровых платформ, судоподъемного дока. Это установки с различным оборудованием: насосами разных типов, вентиляторами, грузовыми лебедками, гидронасосами и гидромоторами. Приводятся применяемые методы диагностирования для определения состояния подшипников качения судовых электродвигателей, генераторов, вентиляторов и насосов. Рассмотрены два метода: анализ спектра огибающей и метод ударных импульсов, пояснено, почему предпочтение отдается методу анализа спектра огибающей. Указаны методы диагностики самих механизмов: насосов, гидромоторов, зубчатого зацепления лебедок, суть которых заключена в сравнении уровня вибрации объекта с нормированием вибрации РМРС (Российский морской регистр судоходства). Приводятся достоинства и недостатки этого метода, рассматриваются альтернативные методы диагностики путем сопоставления узкополосных спектров вибрации, даются ссылки на руководящие документы РМРС. Анализ результатов диагностики оборудования с одной стороны, показал, что достаточно большая часть судового оборудования даже при самом жестком подходе может быть допущена к дальнейшей эксплуатации без ремонта, а с другой стороны эти данные косвенно подтверждают надёжность и достоверность примененных для данного оборудования методов диагностики. Делается вывод об эффективности методов безразборной диагностики для уменьшения затрат на использование судового оборудования с одной стороны и повышение безопасности эксплуатации судовых энергетических установок при проведении регулярной диагностики оборудования. Полученные результаты позволяют уверенно доказать, что применение подхода к техническому использованию по принципу «Ремонт по состоянию» (ремонт по действительному состоянию), так же эффективно и надежно, как и применения метода обслуживания и ремонта по плану и не может понизить эксплуатационную надежность СЭУ (судовой энергетической установки). Ключевые слова: безразборная диагностика, судовое оборудование, спектральной анализ, треть октавные спектры, подшипники качения, электродвигатели, метод ударных импульсов, судовые насосы, эксплуатация по состоянию, нормирование вибрации.

Зуськова В.Н., Оконечников А.С., Сердюк Д.О. «Нестационарная динамика тонкого изотропного сферического пояса» Труды Московского авиационного института, № 4(131), с. DOI: 10.34759/trd-2023-131-05 (2023)

В осесимметричной постановке исследована нестационарная динамика тонкого сферического пояса с произвольными граничными условиями при воздействии подвижной нестационарной нагрузки. Материал пояса упругий и изотропный. В качестве математический модели сферического пояса приняты гипотезы Кирхгофа–Лява. Подход к исследованию основан на принципе суперпозиции, методе функции Грина и методе компенсирующих нагрузок. Суть заключается в связи искомого решения с действующей и компенсирующими нагрузками при помощи интегральных операторов типа свертки по координате и времени. Ядром этих операторов является функция Грина для сферической оболочки, которая представляет собой нормальное перемещение в ответ на воздействие единичной сосредоточенной по координате и времени нагрузки, математически описываемой дельта-функцией Дирака. Компенсирующее решение есть результат влияния некоторых специально вычисленных нагрузок, при котором сумма решений от действующей нагрузки и компенсирующих нагрузок удовлетворяет граничным условиям на торцах сферического пояса.

Серьезнов А.Н., Степанова Л.Н., Кабанов С.И., Чернова В.В., Кузнецов А.Б. «Акустико-эмиссионный контроль дефектов зоны крепления крыла самолета в условиях полета» Контроль. Диагностика, 27, № 6, с. 18-27 (2024)

Приведены результаты исследований, полученных при мониторинге конструкции самолета Ту-134А в полете. На борту самолета были установлены два четырехканальных блока микропроцессорной акустико-эмиссионной (АЭ) системы СЦАД-16.12 и две антенны, каждая из которых подключалась к одному из блоков системы. Одна из антенн состояла из четырех пьезоэлектрических преобразователей акустической эмиссии (ПАЭ), а в другой антенне использовались два датчика ПАЭ и два волоконно-оптических датчика (ВОД). Сигналы с датчиков ПАЭ и ВОД поступали на вход измерительных каналов каждого блока системы, обрабатывались и в цифровом виде передавались в компьютер. Затем строились линейная локация, осуществляемая двумя датчиками ПАЭ, установленными на шпангоуте, и суммарный счет сигналов АЭ от времени, зарегистрированный в процессе взлета самолета, во время его полета и посадки.

Крутов В.В., Сигов А.С., Щука А.А. «Технология создания сегнетоэлектрических фотонных и фононных кристаллов» RUSSIAN TECHNOLOGICAL JOURNAL (Предыдущее название: Российский технологический журнал (с 2016 по 2021 гг.), Вестник МГТУ МИРЭА (с 2013 по 2015 гг.), 5, № 2, с. 3-21 (2017)

Обобщены и проанализированы результаты исследований в области технологии создания сегнетоэлектрических фотонных и фононных кристаллов. Рассмотрены особенности формирования антипараллельных доменов в сегнетоэлектриках различными методами. Особое внимание уделено индустриально-ориентированным технологиям с малой продолжительностью технологического цикла. Кратко описаны результаты работ, выполненных в Московском технологическом университете. Предложен и исследован физико-технологический принцип, при котором локальное стимулирование инверсии доменов осуществляется с помощью интерферирующих волн и однородного электрического поля (термоинтерференционный принцип). Получены выражения для оценки энергетических и временных параметров интерференционного импульса, не зависящие от физической природы волн (электромагнитных и акустических). Рассмотрен метод реализации биимпульсной гетеротермальной технологии (БИГ-технологии) с использованием упругих волн (акустоинтерференционный метод), в частности, его «+Z-модификация». Данная модификация предполагает использование температурной решётки, индуцированной волнами, интерферирующими на +Z-поверхности сегнетоэлектрика. Предложены варианты конструкций оборудования для реализации «+Z-модификации» акустоинтерференционного метода. Разработана модель проектирования оборудования, позволяющая оптимизировать основные технологические параметры. Оценены основные параметры применительно к с-ориентированным плёнкам цирконата-титаната свинца. Показано, что использование акустоинтерференционного метода позволяет формировать регулярные доменные структуры в плёнках указанного сегнетоэлектрика с рекордно малой продолжительностью технологического цикла t_c≤18 мкс. Ключевые слова: доменная инженерия, доменные структуры в сегнетоэлектриках, фотонные кристаллы, температурные решетки, биимпульсная гетеротермальная технология, акустоинтерференционный метод.

Крутов В.В., Сигов А.С., Щука А.А. «Технология создания сегнетоэлектрических фотонных и фононных кристаллов» RUSSIAN TECHNOLOGICAL JOURNAL (Предыдущее название: Российский технологический журнал (с 2016 по 2021 гг.), Вестник МГТУ МИРЭА (с 2013 по 2015 гг.), 5, № 2, с. 3-21 (2017)

Обобщены и проанализированы результаты исследований в области технологии создания сегнетоэлектрических фотонных и фононных кристаллов. Рассмотрены особенности формирования антипараллельных доменов в сегнетоэлектриках различными методами. Особое внимание уделено индустриально-ориентированным технологиям с малой продолжительностью технологического цикла. Кратко описаны результаты работ, выполненных в Московском технологическом университете. Предложен и исследован физико-технологический принцип, при котором локальное стимулирование инверсии доменов осуществляется с помощью интерферирующих волн и однородного электрического поля (термоинтерференционный принцип). Получены выражения для оценки энергетических и временных параметров интерференционного импульса, не зависящие от физической природы волн (электромагнитных и акустических). Рассмотрен метод реализации биимпульсной гетеротермальной технологии (БИГ-технологии) с использованием упругих волн (акустоинтерференционный метод), в частности, его «+Z-модификация». Данная модификация предполагает использование температурной решётки, индуцированной волнами, интерферирующими на +Z-поверхности сегнетоэлектрика. Предложены варианты конструкций оборудования для реализации «+Z-модификации» акустоинтерференционного метода. Разработана модель проектирования оборудования, позволяющая оптимизировать основные технологические параметры. Оценены основные параметры применительно к с-ориентированным плёнкам цирконата-титаната свинца. Показано, что использование акустоинтерференционного метода позволяет формировать регулярные доменные структуры в плёнках указанного сегнетоэлектрика с рекордно малой продолжительностью технологического цикла t_c≤17 мкс. Ключевые слова: доменная инженерия, доменные структуры в сегнетоэлектриках, фотонные кристаллы, температурные решетки, биимпульсная гетеротермальная технология, акустоинтерференционный метод.

Сигов А.С., Андрианова Е.Г., Жуков Д.О., Зыков С.В., Тарасов И.Е. «Квантовая информатика: обзор основных достижений» RUSSIAN TECHNOLOGICAL JOURNAL (Предыдущее название: Российский технологический журнал (с 2016 по 2021 гг.), Вестник МГТУ МИРЭА (с 2013 по 2015 гг.), 7, № 1, с. 5-37 (2019)

Обоснована актуальность проведения и выделены перспективные направления научных исследований в области квантовой информатики. По иностранным и российским публикациям и материалам сделан обзор основных научных результатов, характеризующих современное состояние исследований в квантовой информатике. Отмечено, что наиболее интенсивно знания и средства инвестируются в разработку архитектуры квантового компьютера и его элементов. Несмотря на то, что сегодня нет информации о создании физической реализации квантового компьютера, сравнимого по функциональным возможностям с классическим цифровым вычислителем, разработка квантовых алгоритмов является одним из актуальных направлений исследований. Преимущество квантовых алгоритмов заключается в снижении времени решения задачи за счет распараллеливания операций путем генерирования запутанных квантовых состояний и их последующего использования. Указанное преимущество (квантовое ускорение) является наиболее выигрышным при решении задачи моделирования динамики сложных систем и переборных математических задач (общий случай перебора – схема Гровера и ее варианты; задачи поиска скрытых периодов – схема Шора использования быстрого квантового преобразования Фурье и ее аналоги). Отмечена востребованность разработок в области кибербезопасности (поиск уязвимостей в умных пространствах, безопасное хранение и использование больших данных, квантовая криптография). Представлено более десятка статей, посвященных квантовым алгоритмам поиска ключей, распределению ключей на оптическом волокне различной длины, анализу квантовых ресурсов, необходимых для проведения кибератаки. В области искусственного квантового интеллекта внимание уделяется, в первую очередь, «поискам» модели квантовой нейронной сети, оптимальной с точки зрения использования всех преимуществ, представляемых квантовыми вычислениями и нейронными сетями, а также алгоритмам машинного обучения. Приведены примеры использования квантовых вычислений в когнитивных и социальных науках для исследования механизма принятия решений при неполных данных. Сделан вывод о перспективности применения квантовой информатики при моделировании сложных естественных и искусственных явлений и процессов. Ключевые слова: квантовая информатика, квантовый компьютер, квантовые алгоритмы, моделирование сложных явлений и процессов, нейронные сети, машинное обучение, криптография, когнитивные технологии.

Сидоренко В.В. «Отображение, аппроксимирующее фазовый поток задачи о вращательном движении небесных тел» Труды Математического института имени В.А. Стеклова, 327, с. https://www.mathnet.ru/rus/tm4440 (2024)

Рассматривается движение осесимметричного небесного тела относительно центра масс под действием гравитационного момента. Центр масс тела движется по круговой орбите в центральном гравитационном поле. Если проекция вектора кинетического момента тела на ось его симметрии равна нулю, то возможны "плоские" движения – движения, в которых ось симметрии перемещается в плоскости орбиты. Для анализа свойств движений тела, близких к долгопериодическим плоским, методами теории возмущений построено отображение, аппроксимирующее отображение, порождаемое фазовым потоком системы. С помощью построенного отображения установлены ранее неизвестные свойства вращательного движения небесных тел. Ключевые слова: вращательное движение, гамильтонова система, сепаратрисный контур

Ермошкин Ю.М., Внуков А.А., Волков Д.В., Кочев Ю.В., Симанов Р.С., Якимов Е.Н., Приданников С.Ю. «Особенности довыведения космических аппаратов "Экспресс-АМУ3", "Экспресс-АМУ7" на геостационарную орбиту» Сибирский журнал науки и технологий. Ранее "Вестник Сибирского государственного аэрокосмического ун-та им. акад. М.Ф. Решетнева" (с 2002 по 2017), "Вестник Сибирской аэрокосмической академии им. академика М.Ф. Решетнева" (с 2000 по 2002 год), 23, № 4, с. 696-707 (2022)

В настоящее время с целью повышения выводимой массы широко применяется довыведение спутников на геостационарную орбиту собственной двигательной подсистемой. Так, только АО «ИСС» применило такую схему для нескольких космических аппаратов (КА) собственной разработки – «Экспресс-АМ5», «Экспресс-АМ6», «Экспресс-80», «Экспресс-103». Вместе с тем, можно отметить некоторое разнообразие подходов к осуществлению данной операции. В частности, довыведение указанных выше КА осуществлялось с помощью бортовой двигательной подсистемы на базе плазменных двигателей СПД-100. Операция осуществлялась одним или двумя двигателями. Применение двух двигателей КА «Экспресс-80», «Экспресс-103» было обусловлено стремлением уложиться по времени в разумную величину не более полугода при значительном увеличении выводимой массы. Однако и длительность довыведения порядка 150 суток, которая имела место при довыведении данных КА, также чрезмерно велика. Очевидно, что ее можно уменьшить при прочих равных условиях только увеличением располагаемой тяги двигателей. Этого можно достичь как увеличением тяги отдельных агрегатов, так и увеличением количества одновременно используемых двигателей. Поэтому для новых КА «Экспресс-АМУ3», «Экспресс-АМУ7» (размерностью аналогичных КА «Экспресс-80», «Экспресс-103»), для которых также предполагался парный запуск, были использованы оба этих способа. Для довыведения были применены два двигателя СПД-100В и дополнительно – двигатель типа СПД-140Д. Суммарная тяга связки двигателей позволяла рассчитывать на существенное снижение длительности довыведения по сравнению с КА «Экспресс-80», «Экспресс-103». Двигатель СПД-140 разработки АО ОКБ «Факел» был применен в России впервые. Для его питания в АО «НПЦ Полюс» был специально создан прибор управления и преобразования СПУ-140Д. Использование связки из трех двигателей позволило существенно уменьшить длительность операции довыведения на геостационарную орбиту.

Ермошкин Ю.М., Внуков А.А., Волков Д.В., Кочев Ю.В., Симанов Р.С., Якимов Е.Н., Приданников С.Ю. «Особенности довыведения космических аппаратов "Экспресс-АМУ3", "Экспресс-АМУ7" на геостационарную орбиту» Сибирский журнал науки и технологий. Ранее "Вестник Сибирского государственного аэрокосмического ун-та им. акад. М.Ф. Решетнева" (с 2002 по 2017), "Вестник Сибирской аэрокосмической академии им. академика М.Ф. Решетнева" (с 2000 по 2002 год), 24, № 3, с. 696-707 (2023)

В настоящее время с целью повышения выводимой массы широко применяется довыведение спутников на геостационарную орбиту собственной двигательной подсистемой. Так, только АО «ИСС» применило такую схему для нескольких космических аппаратов (КА) собственной разработки – «Экспресс-АМ5», «Экспресс-АМ6», «Экспресс-80», «Экспресс-103». Вместе с тем, можно отметить некоторое разнообразие подходов к осуществлению данной операции. В частности, довыведение указанных выше КА осуществлялось с помощью бортовой двигательной подсистемы на базе плазменных двигателей СПД-100. Операция осуществлялась одним или двумя двигателями. Применение двух двигателей КА «Экспресс-80», «Экспресс-103» было обусловлено стремлением уложиться по времени в разумную величину не более полугода при значительном увеличении выводимой массы. Однако и длительность довыведения порядка 150 суток, которая имела место при довыведении данных КА, также чрезмерно велика. Очевидно, что ее можно уменьшить при прочих равных условиях только увеличением располагаемой тяги двигателей. Этого можно достичь как увеличением тяги отдельных агрегатов, так и увеличением количества одновременно используемых двигателей. Поэтому для новых КА «Экспресс-АМУ3», «Экспресс-АМУ7» (размерностью аналогичных КА «Экспресс-80», «Экспресс-103»), для которых также предполагался парный запуск, были использованы оба этих способа. Для довыведения были применены два двигателя СПД-100В и дополнительно – двигатель типа СПД-140Д. Суммарная тяга связки двигателей позволяла рассчитывать на существенное снижение длительности довыведения по сравнению с КА «Экспресс-80», «Экспресс-103». Двигатель СПД-140 разработки АО ОКБ «Факел» был применен в России впервые. Для его питания в АО «НПЦ Полюс» был специально создан прибор управления и преобразования СПУ-140Д. Использование связки из трех двигателей позволило существенно уменьшить длительность операции довыведения на геостационарную орбиту.

Чупова Д.Д., Росницкий П.Б., Солонцов О.В., Гаврилов Л.Р., Синицын В.Е., Мершина Е.А., Сапожников О.А., Хохлова В.А. «Компенсация аберраций при фокусировке ультразвука через череп на основе данных КТ и МРТ» Акустический журнал, 70, № 2, с. 193-205 (2024)

Проведено сравнение возможностей использования трехмерных акустических моделей головы человека, построенных на основе данных магнитно-резонансной томографии (МРТ) и компьютерной томографии (КТ) для расчета фокусировки ультразвукового пучка при прохождении через кости черепа и компенсации аберраций, вызванных их присутствием. Рассматривался набор КТ и МРТ данных одного пациента. По данным МРТ были восстановлены однородные по внутренней структуре сегменты головы человека (кожа, череп и мозг). Наиболее реалистичная модель КТ учитывала внутренние неоднородности костей черепа и мягких тканей. Расчеты поля и компенсация аберраций проводились на основе интеграла Рэлея и псевдоспектрального метода решения волнового уравнения в неоднородной среде, реализованного с помощью программного пакета k-Wave. В качестве излучателя рассматривалась фазированная решетка с частотой 1 МГц и абсолютно плотным заполнением поверхности 256 элементами, радиусом кривизны и апертурой 200 мм. Показано, что при компенсации аберраций на основе неоднородной модели КТ и однородной модели МРТ, амплитуда давления в фокусе и эффективность фокусировки отличались не более чем на 10%. Таким образом, однородная модель МРТ может быть использована для предоперационной оценки возможности проведения транскраниальной ультразвуковой терапии. При проведении операции учет внутренней структуры костей черепа по данным КТ предпочтителен.

Золин Д.А., Киселев А.Н., Перевощиков В.А., Филатов Д.О., Скупов В.Д. «Структурные изменения в кремнии после ионного облучения и обработки ультразвуком» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 1, с. 131-137 (2001)

Методами селективного химического травления и атомно-силовой микроскопии исследовано влияние облучения ионами аргона и последующей жидкостной ультразвуковой обработки (УЗО) на микродефектную структуру и микроморфологию поверхности бездислокационных кристаллов кремния. Установлено, что сочетание таких воздействий снижает концентрацию микродефектов и неоднородность их распределения по объему кристалла, а при определенных режимах обработки и улучшает качество его поверхности.

Сливин А.Н., Голых Р.Н., Барсуков А.Р. «Моделирование процесса возникновения волн на межфазной границе "газ–жидкость" при создании акустических возмущений давления в газовой фазе» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 69-73 (2024)

Предложенная модель формирования акустических капиллярных волн на межфазной границе раздела позволяет учесть влияние вязкости, поверхностного натяжения и инерции жидкости на возмущения межфазной границы. Эта модель основана на инициировании колебательного пространственно неоднородного гармонического возмущения давления среды. Исследования показали, что вязкость слабо влияет на резонансную длину волн. Это значит, что изменение вязкости жидкости не приводит к значительному изменению скорости физико-химических процессов, включая поглощение CO₂ из атмосферы. Однако при определенных значениях вязкости в диапазоне от 25 до 40 мПа·с резонанс пропадает, что может указывать на изменение условий поглощения CO₂. Таким образом, предложенная модель может быть использована для оценки площади межфазной поверхности и, в конечном итоге, скорости физико-химических процессов, включая поглощение CO₂ из атмосферы. Это позволяет более точно определить скорость этих процессов и разработать эффективные методы и технологии для улавливания и снижения выбросов парниковых газов. Ключевые слова: ультразвук, моделирование, межфазная граница «газ–жидкость».

Клюев В.В., Бобров В.Т., Бобренко В.М., Борисов А.А., Калошин В.А., Лёвочкин П.С., Сляднев А.М. «Исследования, разработка и внедрение методов и технологий акустической тензометрии разъемных соединений жидкостных ракетных двигателей для космических ракет-носителей» Контроль. Диагностика, 27, № 5, с. 30-43 (2024)

Представлен обзор результатов исследований, разработки и внедрения методов и технологий акустической тензометрии разъемных соединений жидкостных ракетных двигателей для космических ракет-носителей. Дано краткое описание методов измерения приращения времени распространения ультразвуковых продольных волн и отношения скоростей продольных и сдвиговых волн. Изложено описание разработанного и введенного в действие ГОСТ Р 52889–2007 «Контроль неразрушающий. Акустический метод контроля усилия затяжки резьбовых соединений. Общие требования». Приведено описание акустических тензометров, в том числе штатно эксплуатирующихся на НПО «Энергомаш». Дано краткое описание специализированной программы «Акустический тензометр», а также комплекта стандартных образцов для контроля работоспособности и предварительной настройки приборов и градуировочного стенда. Описан усовершенствованный специалистами НПО «Энергомаш» метод акустической тензометрии по соотношению скоростей продольных и сдвиговых волн. Применение метода акустической тензометрии затяжки разъемных соединений, наряду с совершенствованием технологии производства жидкостного ракетного двигателя, позволило полностью ликвидировать отказы по протечкам и нарушению герметичности.

Горлин А.В., Кощеева М.А., Смирнов А.О., Степанова Е.Е. «Подавление помех контуром фазовой автоподстройки частоты в системах синхронизации аналого-цифровых преобразователей» Гидроакустика, № 58, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA58.pdf (2024)

Излагается методика расчета параметров элементов контура фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), обеспечивающих его устойчивость, и сравниваются результаты подавления фазового шума (джиттера) на основе линейной и нелинейной модели. Показано, что в нелинейной модели контура ФАПЧ проявляется эффект переноса спектра высокочастотной помехи в область низких частот. Предлагается методика оперативного расчета подавления низкочастотного и высокочастотного джиттера сигналов синхронизации контуром ФАПЧ. Ключевые слова: аналого-цифровое преобразование, контур ФАПЧ, перенос спектра, джиттер

Фадеев Р.Ю., Беляев К.П., Кулешов А.А., Реснянский Ю.Д., Смирнов И.Н., Струков Б.С., Зеленько А.А. «Численные эксперименты с совместной моделью атмосфера-океан ПЛАВ-NEMO» Математическое моделирование, 36, № 4, с. 116-132 (2024)

Приведены результаты численных экспериментов, выполненных с помощью совместной модели атмосферы, океана и морского льда, включающей полулагранжеву модель динамики атмосферы ПЛАВ и модель циркуляции океана с морским льдом NEMO-SI3 (Nucleus for European Modelling of the Ocean). Объединение моделей выполнено с помощью программного пакета OASIS3-MCT. Проанализирована пространственно-временная изменчивость характеристик океана на его поверхности и в толще воды.

Цетлин И.В., Иванов А.В., Куфтин А.А., Крыжко С.М., Письмаров М.Н., Смирнова С.И., Демарева А.И., Шеховцев С.С., Нураев Р.Х. «Защита малогабаритной бортовой аппаратуры от механических воздействий. Обзор средств защиты. Часть 1. Применение амортизаторов» Авиакосмическое приборостроение, № 4, с. 3-14 (2024)

Обзор средств защиты малогабаритной бортовой аппаратуры от механических воздействий. Изложены основные принципы конструирования средств защиты малогабаритной бортовой аппаратуры, предназначенной для эксплуатации в условиях жестких вибрационных и ударных воздействий высокой интенсивности. Ключевые слова: амортизатор, демпфер, активная виброзащита, синтактные пены, вибрация, удар, прочность.

Цетлин И.В., Иванов А.В., Куфтин А.А., Крыжко С.М., Письмаров М.Н., Смирнова С.И., Демарева А.И., Шеховцев С.С., Нураев Р.Х. «Защита малогабаритной бортовой аппаратуры от механических воздействий. Обзор средств защиты. Часть 2. Применение демпфирующих материалов» Авиакосмическое приборостроение, № 5, с. 3-16 (2024)

Обзор средств защиты малогабаритной бортовой аппаратуры от механических воздействий. Изложены основные принципы конструирования средств защиты малогабаритной бортовой аппаратуры, предназначенной для эксплуатации в условиях жестких вибрационных и ударных воздействий высокой интенсивности. Ключевые слова: амортизатор, демпфер, активная виброзащита, синтактные пены, вибрация, удар, прочность.

Цетлин И.В., Иванов А.В., Куфтин А.А., Крыжко С.М., Письмаров М.Н., Смирнова С.И., Демарева А.И., Шеховцев С.С., Нураев Р.Х. «Защита малогабаритной бортовой аппаратуры от механических воздействий. Обзор средств защиты. Часть 3. Применение сплавов высокого демпфирования» Авиакосмическое приборостроение, № 6, с. 3-10 (2024)

Обзор средств защиты малогабаритной бортовой аппаратуры от механических воздействий. Изложены основные принципы конструирования средств защиты малогабаритной бортовой аппаратуры, предназначенной для эксплуатации в условиях жестких вибрационных и ударных воздействий высокой интенсивности. Ключевые слова: амортизатор, демпфер, активная виброзащита, синтактные пены, вибрация, удар, прочность.

Цетлин И.В., Иванов А.В., Куфтин А.А., Крыжко С.М., Письмаров М.Н., Смирнова С.И., Демарева А.И., Шеховцев С.С., Нураев Р.Х. «Защита малогабаритной бортовой аппаратуры от механических воздействий. Обзор средств защиты. Часть 4. Применение систем активной виброзащиты» Авиакосмическое приборостроение, № 7, с. 3-10 (2024)

Обзор средств защиты малогабаритной бортовой аппаратуры от механических воздействий. Изложены основные принципы конструирования средств защиты малогабаритной бортовой аппаратуры, предназначенной для эксплуатации в условиях жестких вибрационных и ударных воздействий высокой интенсивности. Ключевые слова: амортизатор, демпфер, активная виброзащита, синтактные пены, вибрация, удар, прочность.

Питеримова М.В., Косинов А.Д., Семёнов Н.В., Яцких А.А., Шмакова А.В., Ермолаев Ю.Г., Смородский Б.В. «Экспериментальное исследование развития волнового поезда в продольном следе в пограничном слое плоской пластины при числе Маха 2,5» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 19, № 2, с. 95-110 (2024)

Рассматриваются экспериментальные результаты по развитию волнового поезда в продольном следе в пограничном слое плоской пластины при числе Маха 2,5. Выполнен анализ пространственно-временных распределений и частотно-волновых спектров пульсаций, а также их волновых характеристик в линейной и слабонелинейной фазе развития волнового поезда в однородном и неоднородном пограничном слое при фиксированной мощности источника контролируемых возмущений. В ходе анализа результатов субгармонический резонанс не наблюдался. Разложение по волновому спектру стационарной неоднородности и экспериментальные данные о волновых характеристиках и спектрах возмущений позволили предложить варианты взаимодействия волн для режима наклонного перехода.

Хоитметов У.А., Собиров Ш.К. «Интегрирование уравнения мКдФ с зависящими от времени коэффициентами, с дополнительным членом и с интегральным источником в классе быстроубывающих функций» Вестник Удмуртского университета: Математика. Механика. Компьютерные науки, 34, № 2, с. 248-266 (2024)

Работа посвящена интегрированию модифицированного уравнения Кортевега–де Фриза с зависящими от времени коэффициентами, дополнительным членом и интегральным источником в классе быстроубывающих функций с использованием метода обратной задачи рассеяния. В данной работе рассматривается случай, когда оператор Дирака, входящий в пары Лакса, не является самосопряженным, поэтому собственные значения оператора Дирака могут быть кратными. Получена эволюция данных рассеяния для несамосопряженного оператора Дирака, потенциал которого представляет собой решение модифицированного уравнения Кортевега–де Фриза с зависящими от времени коэффициентами, с дополнительным членом и с интегральным источником класса быстроубывающих функций. Приведен пример, иллюстрирующий применение полученных результатов. Ключевые слова: несамосопряженный оператор Дирака, решения Йоста, данные рассеяния, пары Лакса

Больбасова Л.А., Лукин В.П., Соин Е.Л. «Экспериментальные исследования влияния потери данных измерений на качество реконструкции искажённого атмосферной турбулентностью волнового фронта датчиком Шэка–Гартмана» Оптический журнал, 91, № 8, с. 25-34 (2024)

Предмет исследования. Искажённый атмосферной турбулентностью волновой фронт лазерного излучения. Цель работы. Экспериментальная оценка влияния потери данных измерений при виньетировании и центральном экранировании входного зрачка оптической системы на реконструкцию датчиком Шэка–Гартмана, искажённого атмосферной турбулентностью волнового фронта лазерного излучения, распространяющегося на горизонтальной атмосферной трассе. Метод. Экспериментальные исследования выполнены при распространении лазерного излучения на горизонтальной атмосферной трассе для различных коэффициентов экранирования и виньетирования. Результаты анализируется в терминах полиномов Цернике. Основные результаты. Представлены результаты экспериментальных исследований реконструкции волнового фронта лазерного излучения, искажённого атмосферной турбулентностью, датчиком Шэка–Гартмана при виньетировании и центральном экранировании входного зрачка оптической системы. Показано, что влияние центрального экранирования несущественно для восстановления волнового фронта, и только имеющее место занижение сферической аберрации может потребовать доработки алгоритма адаптивной коррекции при работе систем адаптивной оптики. При виньетировании зрачка наиболее завышены значения аберрации кома. Практическая значимость. Датчик волнового фронта – ключевой элемент адаптивной оптической системы, от правильности измерений которого зависит конечный результат коррекции искажений волнового фронта оптического излучения. Полученные в работе результаты исследования имеют значение при разработке адаптивных оптических систем передачи и фокусировки лазерного излучения сквозь атмосферу.

Кувыркин Г.Н., Соколов А.А. «Принцип Сен-Венана в задачах нелокальной теории упругости» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 4, с. 4-17 (2023)

При моделировании конструкционных материалов приходится использовать модели, учитывающие структурные особенности на микроуровне. К таким моделям можно отнести модель нелокальной теории упругости Эрингена. Рассмотрено применение указанной модели в сравнении с классической моделью упругости. Главная особенность нелокальной модели состоит в том, что она учитывает дальние взаимодействия частиц сплошной среды, классическая постановка является ее частным случаем. При этом уравнения имеют интегро-дифференциальную форму, что в значительной степени усложняет получение аналитических решений. В связи с этим для поиска решений был применен метод конечных элементов с использованием изопараметрических конечных элементов. Здесь, как и в классической модели теории упругости, выполняются основные балансные соотношения. Однако полученные решения в значительной степени отличаются от классических, поскольку у таких решений проявляется кромочный эффект вблизи свободных границ области. Этот эффект, а также сохранение баланса сил продемонстрированы на примере выполнимости принципа Сен-Венана при растяжении прямоугольной пластины. Полученные в нелокальной постановке решения демонстрируют значительное снижение уровня растягивающего напряжения вблизи свободных границ и касательные напряжения в поперечном сечении

Кувыкин Ю.А., Ольховский А.Н., Супрунюк В.В., Соколов И.Н. «Методика определения частотных характеристик микрофонов в незаглушенном лабораторном помещении, основанная на применении широкополосного сигнала возбуждения» Вестник Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (МГТУ). Серия: Приборостроение, № 4, с. 169-187 (2021)

Приведена методика определения частотных характеристик микрофонов с применением широкополосного сигнала возбуждения, основанная на методе спектрометрии временных задержек на базе рекурсивного фильтра алгоритма Гёрцеля и дополнительного скользящего комплексного взвешенного усреднения в условиях, отягощенных реверберацией звука. Для минимизации влияния отражений при измерениях использована комбинация результатов измерений по полю и давлению. На основе предложенного алгоритма разработано программное обеспечение постобработки результатов измерений при определении частотных характеристик микрофонов в незаглушенном лабораторном помещении. Создан исследовательский измерительный комплекс и проведена экспериментальная апробация разработанной методики и программного обеспечения с определением методической погрешности частотных характеристик микрофонов на основе широкополосного сигнала возбуждения. Разработанная методика с программным обеспечением рекомендована для определения частотных характеристик измерительных микрофонов по полю в незаглушенных реверберирующих лабораторных помещениях без использования вспомогательного оборудования (заглушенной камеры и камеры малого объема) с учетом приведенных в работе практических рекомендаций.

Селезнев В.С., Лисейкин А.В., Коковкин И.В., Соловьев В.М. «Изменение значений частот собственных колебаний зданий и сооружений в зависимости от внешних факторов» Геология и геофизика, № 7, с. 1036-1044 (2024)

Работа посвящена развитию метода инженерно-сейсмического мониторинга, разработанного в ФИЦ ЕГС РАН. В предыдущие годы был создан и внедрен в практику «метод стоячих волн», позволяющий выделять собственные моды колебаний зданий и других инженерных сооружений. Были изучены и определены собственные колебания сотен различных объектов (здания, мосты, плотины и др.). Предполагалось, что по изменению значений частот собственных колебаний удастся контролировать физическое состояние изучаемых строений в процессе эксплуатации, а именно своевременно обнаруживать появление дефектов в конструкциях, предупреждая риск их разрушения. Но оказалось, что не так все просто: колебания значений частот закономерно связаны с изменениями в среде вокруг изучаемых объектов. Приводятся примеры этих связей, изучается влияние на частоты собственных колебаний изменение температуры окружающей среды, массы объектов, осадков.

Осипков А.С., Макеев М.О., Солодилов В.И., Моисеев К.М., Михалев П.А., Макарова К.Т., Еманов Д.П., Паршин Б.А., Хромова М.А. «Исследование стабильности свойств акустооптических преобразователей на основе пленок поливинилиденфторида при воздействии внешних факторов» Оптический журнал, 91, № 7, с. 109-120 (2024)

Предмет исследования. Акустооптический преобразователь на основе пленки поливинилиденфторида с нанесенными на обе ее поверхности прозрачными электродами из оксида индия-олова. Цель работы. Определение стабильности механических, пьезоэлектрических и оптических свойств акустооптических преобразователей на основе пленки поливинилиденфторида с нанесенными на обе ее поверхности прозрачными электродами из оксида индия-олова при ее изготовлении и эксплуатации в условиях воздействия пониженной и повышенной температур. Метод. Измерение механических характеристик образцов при растяжении в двух направлениях вытяжки (вдоль и поперек направления вытяжки полимерной пленки) при комнатной температуре. Исследование методом динамического механического анализа в температурном диапазоне от 30 до 180°С. Измерение пьезоэлектрического коэффициента d₃₃ при температурном воздействии в диапазоне от –40 до +80°С методом, основанным на измерении индуцируемого заряда на поверхности электродов, сгенерированного импульсным силовым воздействием при падении шарика. Измерение коэффициента пропускания в видимом диапазоне длин волн от 380 до 780 нм и расчет коэффициента светопропускания. Основные результаты. Собран экспериментальный стенд, позволяющий проводить измерение пьезоэлектрического коэффициента d₃₃ в широком диапазоне температур. Получены результаты механических испытаний при статическом и динамическом нагружениях пленки поливинилиденфторида до и после нанесения электродов из оксида индия-олова. Определены температурные зависимости коэффициента d33 такой структуры в диапазоне температур от –40 до +80°С, а также приведены результаты измерения оптических свойств образцов после воздействия пониженной и повышенной температур. Практическая значимость. На основе полученных зависимостей выработаны рекомендации к условиям эксплуатации и хранения акустооптических устройств на основе исследуемых структур, а также технологическим режимам их изготовления.

Чупова Д.Д., Росницкий П.Б., Солонцов О.В., Гаврилов Л.Р., Синицын В.Е., Мершина Е.А., Сапожников О.А., Хохлова В.А. «Компенсация аберраций при фокусировке ультразвука через череп на основе данных КТ и МРТ» Акустический журнал, 70, № 2, с. 193-205 (2024)

Проведено сравнение возможностей использования трехмерных акустических моделей головы человека, построенных на основе данных магнитно-резонансной томографии (МРТ) и компьютерной томографии (КТ) для расчета фокусировки ультразвукового пучка при прохождении через кости черепа и компенсации аберраций, вызванных их присутствием. Рассматривался набор КТ и МРТ данных одного пациента. По данным МРТ были восстановлены однородные по внутренней структуре сегменты головы человека (кожа, череп и мозг). Наиболее реалистичная модель КТ учитывала внутренние неоднородности костей черепа и мягких тканей. Расчеты поля и компенсация аберраций проводились на основе интеграла Рэлея и псевдоспектрального метода решения волнового уравнения в неоднородной среде, реализованного с помощью программного пакета k-Wave. В качестве излучателя рассматривалась фазированная решетка с частотой 1 МГц и абсолютно плотным заполнением поверхности 256 элементами, радиусом кривизны и апертурой 200 мм. Показано, что при компенсации аберраций на основе неоднородной модели КТ и однородной модели МРТ, амплитуда давления в фокусе и эффективность фокусировки отличались не более чем на 10%. Таким образом, однородная модель МРТ может быть использована для предоперационной оценки возможности проведения транскраниальной ультразвуковой терапии. При проведении операции учет внутренней структуры костей черепа по данным КТ предпочтителен.

Кузнецов А.А., Сорокин И.А., Хрипунов И.В., Фукин И.И., Завьялова Н.А., Негодяев С.С. «О новом методе выбора шага численного интегрирования орбит с полутеневыми участками» Труды Московского физико-технического института (государственного университета) (МФТИ), 16, № 1(61), с. 18-33 (2024)

Рассмотрена задача численного прогноза орбит, имеющих полутеневые участки. Авторами проанализированы существующие модели тени, использующиеся для расчета давления солнечного излучения. При помощи серии численных экспериментов построены функции тени вдоль траекторий геостационарных космических объектов для различных моделей тени. Авторами работы предложен алгоритм, позволяющий определять границы временных интервалов полутеневых областей для космических объектов на эллиптических орбитах. Получены два алгебраических уравнения не выше четвертого порядка, определяющие границы полутеневых областей. Проведен анализ уравнений. На основе изложенного алгоритма построен метод коррекции шага численного интегрирования, в автоматическом режиме учитывающий резкое изменение силы светового давления в полутеневых областях. Построенный метод протестирован на задаче прогнозирования геостационарных орбит. Проведено сравнение авторского метода с алгоритмом коррекции шага в интеграторах Гаусса–Эверхарта высоких порядков аппроксимации. Показано, что предложенный метод позволяет ускорить процесс численного интегрирования для рассмотренного класса орбит.

Богачев В.А., Немцева А.В., Стариков Ф.А. «Формирование изображения звезды при влиянии углового анизопланатизма в турбулентной атмосфере» Журнал технической физики, 94, № 6, с. 827-837 (2024)

Проведено трехмерное численное моделирование распространения излучения естественной звезды через турбулентную атмосферу к телескопу, расположенному на Земле, а также получения ее изображения с помощью адаптивной оптики и техники лазерного опорного источника. Проведена верификация расчетной модели. Исследована и сравнена с приближенными аналитическими данными точность определения угловой координаты звезды с помощью излучения второй естественной звезды, находящейся за пределами изопланарной области, при различном внешнем масштабе турбулентности. Ключевые слова: численное моделирование, турбулентная атмосфера, внешний масштаб турбулентности, угловой анизопланатизм.

Юй В., Старинова О.Л. «Характеристики резонансных орбит солнечных парусов вблизи точки L2 в системе Земля–Луна» Вестник Московского авиационного института, 31, № 2, с. 155-163 (2024)

В рамках будущих проектов по исследованию и освоению Луны, спутники-ретрансляторы для связи между Землей и Луной, особенно обратной стороной и полярными регионами Луны, где планируют построить постоянные базы, вызывают значительный интерес. Резонансные орбиты, сформированные с применением солнечных парусов, имеют регулируемые формы и положения орбит при фиксированных периодах обращения и могут лучше соответствовать требованиям для размещения определенных спутников-ретрансляторов по сравнению с естественными периодическими орбитами. В данной статье разработана методика определения резонансных орбит около точки либрации L2 в системе Земля–Луна на основе круговой ограниченной модели динамики трех тел с использованием метода множественной стрельбы. Кроме того, рассмотрены изменение резонансных орбит под влиянием изменений начального положения Солнца, величины номинального ускорения от светового давления и углов установки солнечного паруса. В результате исследования получены новые типы периодических орбит для размещения спутников-ретрансляторов в системе Земля–Луна, и зависимости изменения резонансных орбит от проектных параметров и параметров управления космических аппаратов с солнечным парусом.

Горбунов С.А., Волков А.Е., Жуков К.И., Коновалова Н.С., Полухина Н.Г., Старков Н.И., Щедрина Т.В. «Трековая методика в современной физике атомного ядра и элементарных частиц, астрофизике и нанотехнологиях» Успехи физических наук, 194, № 8, с. 826-852 (2024)

Трековые детекторы широко применяются в фундаментальных и прикладных исследованиях на современных ускорителях, при изучении природы частиц космического происхождения, для мюонографии, способствуя пониманию структуры и свойств материи. Преимуществом методики является наглядность результатов, возможность восстановления траекторий, вершин взаимодействия и точек распада частиц с точностью до нескольких микрометров. Специфические особенности различных экспериментов, требующие оригинальных решений при их постановке, обработке и интерпретации данных, обеспечивают мультидисциплинарное развитие тематики. Эволюцию трековой методики, помимо задач экспериментальной физики, определяют проблемы инновационных технологий и создания новых материалов. Эти тенденции можно проследить на примере работы Лаборатории элементарных частиц ФИАН, использующей в течение многих десятков лет в своих экспериментах трековые детекторы различных типов. В обзоре представлены идеи и результаты экспериментальных и модельных исследований мирового уровня, проведённых ранее и проводимых в настоящее время с участием сотрудников лаборатории, а также запланированных на ближайшее будущее.

Старовойтов Э.И., Журавков М.А., Яровая А.В. «Вынужденные колебания трехслойной круговой пластины в стационарном температурном поле» Международный научно-технический сборник «Теоретическая и прикладная механика», № 38, с. 21-29 (2023)

Эксплуатация трехслойных элементов конструкций, занявших доминирующее положение в технике и строительстве, часто протекает в условиях воздействия внешних температурных полей. Это объясняет возросший спрос на разработку математических моделей трехслойных пластин и методов их расчета на различные виды и типы термосиловых нагрузок.

Шатина А.В., Старостина А.В. «Эволюция вращательного движения вязкоупругой планеты с ядром на эллиптической орбите» RUSSIAN TECHNOLOGICAL JOURNAL (Предыдущее название: Российский технологический журнал (с 2016 по 2021 гг.), Вестник МГТУ МИРЭА (с 2013 по 2015 гг.), 9, № 5, с. 84-94 (2021)

Работа посвящена исследованию эволюции вращательного движения планеты в центральном ньютоновском поле сил. Планета моделируется телом, состоящим из твердого ядра и жестко прикрепленной к нему вязкоупругой оболочки. Рассматривается ограниченная постановка задачи, когда центр масс планеты движется по заданной кеплеровской эллиптической орбите. Уравнения движения выводятся в форме системы уравнений Рауса с использованием канонических переменных Андуайе, которые в невозмущенной задаче являются переменными «действие–угол» и имеют вид интегро-дифференциальных уравнений с частными производными. Используется методика, разработанная Вильке В.Г. для механических систем с бесконечным числом степеней свободы. Методом разделения движений получена система обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающая вращательное движение планеты с учетом возмущений, вызванных упругостью и диссипацией. Методом усреднения получена эволюционная система уравнений относительно переменных «действие» и медленных угловых переменных. Построен фазовый портрет, описывающий взаимное изменение модуля вектора кинетического момента G вращательного движения и косинуса угла между этим вектором и нормалью к плоскости орбиты центра масс планеты. Найдено стационарное решение эволюционной системы уравнений, которое является асимптотически устойчивым. Показано, что в стационарном движении вектор кинетического момента G ортогонален плоскости орбиты, а предельное значение модуля этого век-тора зависит от эксцентриситета эллиптической орбиты. Построенная математическая модель может быть использована для изучения приливной эволюции вращательного движения планет и спутников. Полученные в работе результаты согласуются с результатами ранее проведенных исследований в этой области.

Шатина А.В., Старостина А.В. «Эволюция вращательного движения вязкоупругой планеты с ядром на эллиптической орбите» RUSSIAN TECHNOLOGICAL JOURNAL (Предыдущее название: Российский технологический журнал (с 2016 по 2021 гг.), Вестник МГТУ МИРЭА (с 2013 по 2015 гг.), 10, № 2, с. 84-94 (2022)

Работа посвящена исследованию эволюции вращательного движения планеты в центральном ньютоновском поле сил. Планета моделируется телом, состоящим из твердого ядра и жестко прикрепленной к нему вязкоупругой оболочки. Рассматривается ограниченная постановка задачи, когда центр масс планеты движется по заданной кеплеровской эллиптической орбите. Уравнения движения выводятся в форме системы уравнений Рауса с использованием канонических переменных Андуайе, которые в невозмущенной задаче являются переменными «действие–угол» и имеют вид интегро-дифференциальных уравнений с частными производными. Используется методика, разработанная Вильке В.Г. для механических систем с бесконечным числом степеней свободы. Методом разделения движений получена система обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающая вращательное движение планеты с учетом возмущений, вызванных упругостью и диссипацией. Методом усреднения получена эволюционная система уравнений относительно переменных «действие» и медленных угловых переменных. Построен фазовый портрет, описывающий взаимное изменение модуля вектора кинетического момента G вращательного движения и косинуса угла между этим вектором и нормалью к плоскости орбиты центра масс планеты. Найдено стационарное решение эволюционной системы уравнений, которое является асимптотически устойчивым. Показано, что в стационарном движении вектор кинетического момента G ортогонален плоскости орбиты, а предельное значение модуля этого вектора зависит от эксцентриситета эллиптической орбиты. Построенная математическая модель может быть использована для изучения приливной эволюции вращательного движения планет и спутников. Полученные в работе результаты согласуются с результатами ранее проведенных исследований в этой области.

Ковалёв В.В., Марченко А.Д., Старостина Т.В., Шарипова А.Р. «Баллистический анализ миссии к спутнику Юпитера Каллисто с посадкой на поверхность» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 23, № 1, с. 21-37 (2024)

Представлены результаты исследования, на основании которых был разработан комплекс математических моделей для баллистического анализа миссии по отправке малого космического аппарата к спутнику Юпитера Каллисто и его посадки на поверхность спутника. В данной миссии предлагается применить гравитационный манёвр около Земли и аэродинамический манёвр около Юпитера для снижения затрат рабочего тела космического аппарата. Оценена минимальная необходимая тяга двигателей и длительность манёвра для мягкой посадки космического аппарата с заданной массой на спутник. Была найдена оптимальная дата старта для возможности запуска космического аппарата с помощью ракеты-носителя «Союз-2» среднего класса. Моделирование движения проводилось численно, в математическом пакете Mathсad построены все необходимые для анализа движения графические зависимости.

Степаненко Д.А., Бунчук К.А. «Определение эксплуатационных параметров ультразвуковых колебательных систем интегральным методом свободных колебаний» Международный научно-технический сборник «Теоретическая и прикладная механика», № 37, с. 45-53 (2022)

С учетом широкого применения ультразвуковой техники и технологии в инженерии, медицине, научных исследованиях и других сферах деятельности человека важными научно-практическими задачами являются разработка и совершенствование экспериментальных и теоретических методов определения эксплуатационных параметров ультразвуковых колебательных систем (УЗКС). Основными характеристиками УЗКС, которые необходимо учитывать при разработке и эксплуатации, являются собственные частоты колебаний и механическая добротность. Собственные частоты выбираются с учетом области применения УЗКС и требований к габаритным размерам, в частности, при разработке УЗКС для применения в хирургии правильный выбор рабочей частоты позволяет обеспечить селективность рассечения биологических тканей в ходе операции, например, обеспечить рассечение костной ткани при сохранении целостности нервных и сосудистых структур. Повышение собственных частот позволяет снизить габаритные размеры УЗКС, что важно для практических приложений, требующих миниатюризации инструмента, таких как микрохирургия и сварка компонентов изделий микроэлектронной техники. Механическая добротность характеризует потери энергии в УЗКС, в частности, потери, связанные с тепловыделением в результате внутреннего трения: для достижения максимального КПД УЗКС должна обладать высокой механической добротностью. Механическая добротность связана с шириной резонансных пиков амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) УЗКС, что позволяет определять ее путем анализа АЧХ, полученной экспериментальным или расчетным путем. Увеличение механической добротности приводит к обратно-пропорциональному уменьшению ширины пиков АЧХ.

Степаненко Д.А., Киндрук А.Н. «Вариационная задача о колебаниях неравнотолщинных колец и ее применение для расчета концентраторов ультразвуковых колебаний» Наука и техника, 23, № 4, с. 295-303 (2024)

Рассмотрена методика расчета собственных частот колебаний неравнотолщинных колец, основанная на использовании вариационного принципа Гамильтона и теорий колебаний криволинейных балок типа Эйлера–Бернулли и Тимошенко. Решения задачи представляются в виде рядов Фурье, что позволяет свести ее к решению системы линейных алгебраических уравнений. Задача определения собственных частот сводится при этом к обобщенной задаче на собственные значения матриц. На основе сравнения численных результатов, полученных для эксцентричного кольца, с результатами расчетов методом конечных элементов показаны преимущества использования теории Тимошенко, включающие в себя повышение точности вычислений и возможность идентификации радиальных и радиально-изгибных собственных форм. Исследована возможность снижения вычислительных затрат при использовании теории Тимошенко за счет представления определителя описывающей задачу блочной матрицы в виде произведения определителей более низких порядков. Показано, что соотношения, полученные на основе теории Эйлера –Бернулли, в частном случае равнотолщинного кольца приводят к известным аналитическим формулам для собственных частот колебаний кольца. Полученные результаты могут быть использованы для расчета кольцевых концентраторов ультразвуковых колебаний. Преимущество предлагаемого метода по сравнению с другими известными подходами, например, методом гармонического баланса, состоит в отсутствии необходимости работы с дифференциальными или интегро-дифференциальными уравнениями колебаний, которые в случае неравнотолщинных колец имеют достаточно сложную структуру и требуют для своего решения применения вычислительно-затратных операций, например, дискретной свертки.

Горлин А.В., Кощеева М.А., Смирнов А.О., Степанова Е.Е. «Подавление помех контуром фазовой автоподстройки частоты в системах синхронизации аналого-цифровых преобразователей» Гидроакустика, № 58, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA58.pdf (2024)

Излагается методика расчета параметров элементов контура фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), обеспечивающих его устойчивость, и сравниваются результаты подавления фазового шума (джиттера) на основе линейной и нелинейной модели. Показано, что в нелинейной модели контура ФАПЧ проявляется эффект переноса спектра высокочастотной помехи в область низких частот. Предлагается методика оперативного расчета подавления низкочастотного и высокочастотного джиттера сигналов синхронизации контуром ФАПЧ. Ключевые слова: аналого-цифровое преобразование, контур ФАПЧ, перенос спектра, джиттер

Серьезнов А.Н., Степанова Л.Н., Кабанов С.И., Чернова В.В., Кузнецов А.Б. «Акустико-эмиссионный контроль дефектов зоны крепления крыла самолета в условиях полета» Контроль. Диагностика, 27, № 6, с. 18-27 (2024)

Приведены результаты исследований, полученных при мониторинге конструкции самолета Ту-134А в полете. На борту самолета были установлены два четырехканальных блока микропроцессорной акустико-эмиссионной (АЭ) системы СЦАД-16.12 и две антенны, каждая из которых подключалась к одному из блоков системы. Одна из антенн состояла из четырех пьезоэлектрических преобразователей акустической эмиссии (ПАЭ), а в другой антенне использовались два датчика ПАЭ и два волоконно-оптических датчика (ВОД). Сигналы с датчиков ПАЭ и ВОД поступали на вход измерительных каналов каждого блока системы, обрабатывались и в цифровом виде передавались в компьютер. Затем строились линейная локация, осуществляемая двумя датчиками ПАЭ, установленными на шпангоуте, и суммарный счет сигналов АЭ от времени, зарегистрированный в процессе взлета самолета, во время его полета и посадки.

Горчинский С.О., Данилов В.Г., Доброхотов С.Ю., Козлов В.В., Назайкинский В.Е., Нефедов Н.Н., Орлов Д.О., Степин С.А., Тайманов И.А., Трещев Д.В., Тюрин Н.А., Фоменко А.Т., Якуш С.Е. «Андрей Игоревич Шафаревич (к шестидесятилетию со дня рождения)» Успехи математических наук, 79, № 3, с. 185-188 (2024)

DOI: https://doi.org/10.4213/rm10169. 1 сентября 2023 г. исполнилось шестьдесят лет со дня рождения члена-корреспондента Российской академии наук декана механико-математического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова Андрея Игоревича Шафаревича. А.И. Шафаревич родился в 1963 г. в Москве в семье математиков: отец Игорь Ростиславович Шафаревич – выдающийся русский ученый, публицист и мыслитель, мать Нина Ивановна много лет преподавала математику в Московском инженерно-физическом институте. В 1981 г. Андрей Игоревич поступил на физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, поскольку дорога на механико-математический факультет была для него закрыта из-за общественной позиции и правозащитной деятельности его отца, незадолго до этого уволенного из Московского университета.

Гималтдинов И.К., Столповский М.В., Кочанова Е.Ю. «Акустическая диагностика подводных выбросов, распространяющихся в виде многофазной струи» Акустический журнал, 70, № 2, с. 174-179 (2024)

Численно исследовано взаимодействие импульса давления с газожидкостной зоной, являющейся сечением затопленной многофазной струи, состоящей из смеси воды и нефти и содержащей пузырьковое ядро из метана. Показана возможность определения степени расширения струи, объемного содержания нефти и газа в струе по отраженным сигналам.

Гималтдинов И.К., Столповский М.В., Кочанова Е.Ю. «Акустическое зондирование подводных выбросов» Инженерно-физический журнал, 97, № 2, с. 361-367 (2024)

Численно исследовано взаимодействие волны давления конечной длины с газожидкостной зоной, представляющей собой срез затопленной струи смеси воды и нефти с пузырьками метана, в канале. Рассмотрена возможность определения степени раскрытия струи и объемных содержаний нефти и газа в ней по волнам давления, отраженным от границ струи

Никитин И.С., Никитин А.Д., Стратула Б.А. «Модель и метод расчета циклической повреждаемости при высокочастотном нагружении корсетных образцов» Прикладная механика и техническая физика, 65, № 1, с. 136-149 (2024)

С использованием полученных ранее аналитических формул для собственных частот и форм колебаний неоднородных стержней с переменным сечением (корсетной формы) определены геометрические и упругие характеристики образцов, а также выполнены оценки амплитуд осевых напряжений, полученных при проведении экспериментальных исследований усталостной прочности металлических сплавов при высокочастотном циклическом нагружении. На основе трехрежимной модели усталостного разрушения предложен численный метод расчета кинетики повреждаемости при высокочастотном циклическом нагружении растяжением-сжатием образцов корсетной формы при различных значениях коэффициента асимметрии цикла. Проведено сравнение результатов расчетов по предложенной модели с результатами экспериментов на образцах корсетной формы из титанового сплава. Предложенные модель и метод расчета позволяют с достаточной точностью строить усталостные кривые для различных режимов циклического нагружения и коэффициентов асимметрии цикла. Для этого достаточно знать базовые точки бимодальной усталостной кривой для реверсивного цикла

Голяк Ил.С., Морозов А.Н., Назолин А.Л., Строков М.А. «Исследование влияния внешних воздействий на токовые флуктуации туннельных диодов для отработки системы регистрации гравитационных антенн» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 1, с. 63-77 (2024)

Рассмотрена необходимость учета неконтролируемых внешних воздействий при проведении долговременных экспериментов. Указанные воздействия могут привести к ошибочным результатам при выполнении фундаментальных экспериментов по регистрации гравитационных волн, солнечного радиоизлучения, измерениях нейтринных потоков астрофизического происхождения и т. д. Приведены результаты долговременных исследований токовых флуктуаций туннельных диодов. В экспериментах использовали арсенидгаллиевые туннельные диоды 3И306Г и 3И201К. Установлено влияние на них внешних неконтролируемых воздействий, таких как температура воздуха, атмосферное давление и поток солнечного излучения, и, возможно, связанного с изменением атмосферного давления потока нейтронов. Наблюдается запаздывание отклика туннельных диодов на изменение температуры воздуха и атмосферное давление примерно на 10–100 ч и опережение по отношению к изменению потока нейтронов на 19 ч. Расчет периодограммы установил наличие изменений дисперсии токовых флуктуаций с периодом 718–720 мин, что соответствует второй гармонике от собственного вращения Земли. Показана небольшая корреляция дисперсий изменений токовых флуктуаций для двух независимых, расположенных на удалении друг от друга стендов с туннельными диодами. Полученные результаты необходимо учитывать при проведении долговременных экспериментов на гравитационных антеннах

Фадеев Р.Ю., Беляев К.П., Кулешов А.А., Реснянский Ю.Д., Смирнов И.Н., Струков Б.С., Зеленько А.А. «Численные эксперименты с совместной моделью атмосфера-океан ПЛАВ-NEMO» Математическое моделирование, 36, № 4, с. 116-132 (2024)

Приведены результаты численных экспериментов, выполненных с помощью совместной модели атмосферы, океана и морского льда, включающей полулагранжеву модель динамики атмосферы ПЛАВ и модель циркуляции океана с морским льдом NEMO-SI3 (Nucleus for European Modelling of the Ocean). Объединение моделей выполнено с помощью программного пакета OASIS3-MCT. Проанализирована пространственно-временная изменчивость характеристик океана на его поверхности и в толще воды.

Стурова И.В. «Пульсирующий источник в жидкости под ледяным покровом при наличии сдвигового потока» Прикладная механика и техническая физика, 65, № 1, с. 32-46 (2024)

Решена двумерная нестационарная задача о развитии волнового движения в двухслойной жидкости конечной глубины, ограниченной сверху ледяным покровом, который моделируется тонкой упругой пластиной с учетом сил продольного сжатия. Рассмотрены случаи, когда в невозмущенном состоянии один из слоев покоится, а в другом (верхнем или нижнем) горизонтальная скорость потока линейно меняется по толщине. Определены дисперсионные зависимости для трех волновых мод, возникающих при наличии сдвигового потока. Вычислены вертикальные прогибы ледяного покрова, обусловленные включением пульсирующего источника возмущений, расположенного в изначально неподвижном слое жидкости. Рассмотрен также частный случай, когда жидкость ограничена сверху твердой крышкой. Задача рассматривается в линейной постановке, жидкость полагается идеальной и несжимаемой

Субботкин А.О. «Анализ колебательного процесса внутри акустической интерференционной антенны с помощью метода реверберационной матрицы» Акустический журнал, 70, № 1, с. 126-140 (2024)

Представленное в настоящей статье теоретическое исследование процесса формирования звукового поля в акустической интерференционной антенне мотивировано анализом физического принципа работы остронаправленного интерференционного микрофона. Одной из задач работы является определение звукового давления, воздействующего на мембрану микрофона внутри антенны. Анализ звукового поля внутри интерференционной антенны проводится с помощью матричного метода, схожего с методом реверберационной матрицы. Решение формально представляется в виде ряда Шварцшильда. Результат расчета по представленному методу хорошо совпадает с экспериментальными данными.

Казаков В.В., Мухин И.Б., Курников А.А., Субочев П.В. «Исследование качества термодиффузионной сварки кристаллов в дисковом оптическом элементе оптоакустическим методом» Акустический журнал, 70, № 2, с. 273-282 (2024)

Оптоакустическим методом исследована возможность оценки качества термодиффузионной сварки двух кристаллов иттрий алюминиевого граната в композитном оптическом диске. Для получения акустических изображений термодиффузионной сварки использовалось сканирование над поверхностью диска оптоакустического датчика, соединенного с импульсным лазером (длина волны 532 нм, длительность импульса 10 нс) оптоволокном. Синхронно с перемещением датчика на площади 16×16 мм с шагом 0.1 мм происходила регистрация ультразвуковых импульсов в диапазоне частот до 80 МГц. Использовалось два режима ультразвуковой локации: на отражение и на просвет. Проведена диагностика двух композитных дисков диаметром 15 мм с различным качеством термодиффузионной сварки. Обсуждается возможность количественного определения качества диффузионного слоя оптоакустическим методом для объективного сравнения дисков. Полученные данные подтверждены результатами измерений методом оптических проекций.

Сударев А.А., Польщикова О.В., Зотов К.В. «Оптическая система для эффективной перестраиваемой акустооптической фильтрации неполяризованного излучения суперконтинуума» Оптический журнал, 91, № 7, с. 80-88 (2024)

Предмет исследования. Пропускание и мощность излучения на выходе системы перестраиваемой акустооптической фильтрации неполяризованного излучения суперконтинуума. Цель работы. Разработка компактной высокоэффективной оптической системы для объединения ±1-х порядков дифракции перестраиваемого акустооптического фильтра для фильтрации неполяризованного излучения суперконтинуума. Метод. Предложен способ объединения двух порядков дифракции акустооптического фильтра на основе разветвленного многомодового оптического волокна, используемого в системах накачки волоконных лазеров, и клиньев-компенсаторов хроматического сдвига. Оптическая система cмоделирована и экспериментально апробирована. В ходе эксперимента минимизирована вероятность влияния нестабильности излучения и засветки на результат измерений. Основные результаты. Исследована эффективность предложенной оптической системы фильтрации неполяризованного излучения суперконтинуума в широком спектральном диапазоне. Она позволяет увеличить мощность излучения на выходе акустооптического фильтра в 2,2 раза по сравнению с использованием одного порядка дифракции в схеме с линейным поляризатором. Пропускание оптической системы для объединения дифракционных порядков фильтра составило 78%. Практическая значимость. Представленная оптическая система может быть использована в качестве осветительной в различных приложениях, где требуется перестраиваемая спектральная фильтрация излучения в широком диапазоне с минимально допустимыми потерями мощности и поляризационного состава излучения. Оптическая система является компактной и простой в юстировке. Она может быть использована совместно с мультичастотным режимом работы акустооптического фильтра для фильтрации излучения сложного спектрального состава, например, для задач колориметрии.

Кувыкин Ю.А., Ольховский А.Н., Супрунюк В.В., Соколов И.Н. «Методика определения частотных характеристик микрофонов в незаглушенном лабораторном помещении, основанная на применении широкополосного сигнала возбуждения» Вестник Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (МГТУ). Серия: Приборостроение, № 4, с. 169-187 (2021)

Приведена методика определения частотных характеристик микрофонов с применением широкополосного сигнала возбуждения, основанная на методе спектрометрии временных задержек на базе рекурсивного фильтра алгоритма Гёрцеля и дополнительного скользящего комплексного взвешенного усреднения в условиях, отягощенных реверберацией звука. Для минимизации влияния отражений при измерениях использована комбинация результатов измерений по полю и давлению. На основе предложенного алгоритма разработано программное обеспечение постобработки результатов измерений при определении частотных характеристик микрофонов в незаглушенном лабораторном помещении. Создан исследовательский измерительный комплекс и проведена экспериментальная апробация разработанной методики и программного обеспечения с определением методической погрешности частотных характеристик микрофонов на основе широкополосного сигнала возбуждения. Разработанная методика с программным обеспечением рекомендована для определения частотных характеристик измерительных микрофонов по полю в незаглушенных реверберирующих лабораторных помещениях без использования вспомогательного оборудования (заглушенной камеры и камеры малого объема) с учетом приведенных в работе практических рекомендаций.

Александров Е.Б., Багаев С.Н., Ивченко Е.Л., Кведер В.В., Задков В.Н., Захидов А.А., Камчатнов А.М., Лозовик Ю.Е., Розанов Н.Н., Сурис Р.А., Шалагин А.М., Шен Ю.Р. «Памяти Владимира Моисеевича Аграновича» Успехи физических наук, 194, № 6, с. 675-676 (2024)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2024.05.039680

Быков А.М., Сурис Р.А. «Гамма-кванты и нейтрино из космоса: что видим сейчас и что нужно, чтобы увидеть больше (Научная сессия Отделения физических наук Российской академии наук, 21 апреля 2023 г.)» Успехи физических наук, 194, № 4, с. 369-370 (2024)

21 апреля 2023 г. в актовом зале Физико-технического института (ФТИ) им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук (РАН) (Санкт-Петербург, Политехническая 26) состоялась научная сессия Отделения физических наук (ОФН) РАН “Гамма-кванты и нейтрино из космоса: что видим сейчас и что нужно, чтобы увидеть больше”. Объявленная на web-сайте ОФН РАН http://www.gpad.ac.ru повестка заседания содержала нижеследующую программу. Обзорные доклады: 1. Сюняев Р.А. (Институт космических исследований (ИКИ) РАН, Москва). Основные результаты четырёх полных обзоров всего неба в рентгеновских лучах телескопом еРозита на спутнике СПЕКТР-РГ. 2. Троицкий С.В. (Институт ядерных исследований (ИЯИ) РАН, Москва). Происхождение астрофизических нейтрино высоких энергий: обзор результатов и перспектив. 3. Быков А.М. (ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург). Источники космического излучения высоких энергий: результаты и перспективы. 4. Лутовинов А.А. (ИКИ РАН, Москва). Статус и перспективы российских орбитальных телескопов для астрофизики высоких энергий. Дискуссия I: “Проблемы астрофизики высоких энергий”. Участники: М.Р. Гильфанов (ИКИ РАН), В.А. Догель (Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН), Москва), Л.М. Зелёный (ИКИ РАН), Ю.Ю. Ковалёв (Астро-космический центр (АКЦ) ФИАН), В.В. Кочаровский (Институт прикладной физики (ИПФ) РАН, Нижний Новгород), Л.А. Кузьмичёв (Научно-исследовательский институт ядерной физики (НИИЯФ) Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (МГУ), К.А. Постнов (Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга (ГАИШ) МГУ), Е.М. Чуразов (ИКИ РАН) и др. Дискуссия II: “Детекторы космического излучения сегодня и завтра” (модераторы: Р.А. Сурис, А.М. Черепащук, К.А. Постнов) 5. Левин В.В. (ИКИ РАН, Москва). Детекторы и интегральные схемы орбитальных телескопов. 6. Ерёмин В.К. (ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАН, Санкт-Петербург). Современные кремниевые детекторы для астрофизики высоких энергий. 7. Власюк В.В. (Специальная астрономическая обсерватория (САО) РАН, Нижний Архыз). Современные твердотельные приёмники в астрономии: перспективы для России. 8. Афанасьева И.В. (САО РАН, Нижний Архыз). Создание фотоприёмных систем на базе крупноформатных КМОП-приёмников в САО РАН. 9. Лубсандоржиев Б.К. (ИЯИ РАН, Москва). Детекторы для нейтринных телескопов.

Суслов А.В., Ярославкина Е.Е. «Исследование влияния температурных напряжений на собственные колебания пластин» Вестник Самарского государственного университета (Естественно-научная серия), 30, № 2, с. 45-53 (2024)

Проведены исследования влияния температурных напряжений на частоты собственных колебаний прямоугольных пластин при различных условиях закрепления с помощью аналитического метода и компьютерного моделирования методом конечных элементов. Установлено, что с ростом температуры частота собственных колебаний уменьшается. Наличие температурных напряжений оказывает существенное влияние на изменение частоты колебаний. Сделан вывод, что наибольшее изменение претерпевают низшие частоты. Кроме этого, с ростом температуры меняется форма колебаний

Сухарев А.В., Рылов И.Ю. «Перспективная модернизация пульта оператора» Гидроакустика, № 58, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA58.pdf (2024)

В целях актуализации внешнего вида корпусов современных приборов важно уделять внимание не только таким параметрам, как технологичность, унификация, типизация, но и эстетическим и эргономическим особенностям корпусов. Исследование затрагивает как вопросы использования в дизайн-проектировании проработанных и испытанных конструкторских решений, снижающих трудоемкость, материалоемкость и себестоимость модифицированного корпуса пульта оператора, так и вопрос привлечения перспективных технологий с целью формирования проектных предложений перспективной направленности. В статье рассмотрены вопросы модернизации пульта оператора на примере серийного изделия АО «Концерн «Океанприбор». Ключевые слова: дизайн, эстетика, эргономика, пультовой прибор

Добрышкин А.Ю., Сысоев О.Е., Сысоев Е.О. «Экспериментальная проверка характеристик колебаний композитной цилиндрической тонкостенной оболочки с ребром жесткости» Труды Московского авиационного института, № 1(134), с. https://trudymai.ru/published.php?ID=178455 (2024)

Выполнена экспериментальная проверка характеристик колебательного процесса, полученных на основе математической модели колебаний тонкостенной цилиндрической оболочки усовершенствованным методом рядом Фурье. Проведен анализ полученных данных. Описано простое и в тоже время точное решение, основанной на решении методом рядов Фурье (МРФ) применяемое при анализе колебаний цилиндрических оболочек. В качестве закрепления принято шарнирное опирание. В каждом элементе конструкции функций смещения выражена в виде суперпозиции из двойного ряда Фурье и нескольких дополнительных функций. Неизвестные параметры деформаций находятся как обобщенные координаты и определены с помощью метода Релея–Ритца. Использование метода Фурье для комплексной задачи объединенной пластины и оболочки, соединенных симметричной и ассиметричной границей может быть получено без преобразований уравнений движения или выражения перемещений. Жесткость закрепления может оказывать существенное влияние на модальные характеристики сопряженной конструкции. В процессе работы высоты резонансов находятся на пике в местах опирания. Изменение жесткости изменяет только вибрационные характеристики пластины и не влияет на оболочку. Полученное решение проверено сравнением теоретических результатов и экспериментальных данных. При проведении экспериментальных исследований использован бесконтактный измеритель частотных характеристик системы HSV-2000 состоит из контроллера HSV2001/2002, лазерного блока HSV-800 и прочной компактной сенсорной головки HSV-700. Лазерный блок содержит интерферометр и маломощный лазер, а также осциллограф Rohde&Schwarz RTB2002. Компоненты перемещения цилиндрической оболочки и круглой пластины обычно разлагаются независимо от граничных условий как суперпозиция двумерного ряда Фурье и нескольких дополнительных функций. Неизвестные коэффициенты разложения трактуются как обобщенные координаты и определяются с помощью известной процедуры Рэлея–Ритца. Граничные условия и условия связи учитываются путем применения используется реакционные составляющие шарнирного закрепления. Приемлемая точность текущих решений демонстрируется сравнением с результатами, полученными в ходе экспериментальных исследований. С помощью системы Polytec получены удовлетворительные результаты, показывающие применимость полученного метода.

Добрышкин А.Ю., Сысоев О.Е., Сысоев Е.О. «Экспериментальная проверка характеристик колебаний композитной цилиндрической тонкостенной оболочки с ребром жесткости» Труды Московского авиационного института, № 1(134), с. https://trudymai.ru/published.php?ID=178455 (2024)

Выполнена экспериментальная проверка характеристик колебательного процесса, полученных на основе математической модели колебаний тонкостенной цилиндрической оболочки усовершенствованным методом рядом Фурье. Проведен анализ полученных данных. Описано простое и в тоже время точное решение, основанной на решении методом рядов Фурье (МРФ) применяемое при анализе колебаний цилиндрических оболочек. В качестве закрепления принято шарнирное опирание. В каждом элементе конструкции функций смещения выражена в виде суперпозиции из двойного ряда Фурье и нескольких дополнительных функций. Неизвестные параметры деформаций находятся как обобщенные координаты и определены с помощью метода Релея–Ритца. Использование метода Фурье для комплексной задачи объединенной пластины и оболочки, соединенных симметричной и ассиметричной границей может быть получено без преобразований уравнений движения или выражения перемещений. Жесткость закрепления может оказывать существенное влияние на модальные характеристики сопряженной конструкции. В процессе работы высоты резонансов находятся на пике в местах опирания. Изменение жесткости изменяет только вибрационные характеристики пластины и не влияет на оболочку. Полученное решение проверено сравнением теоретических результатов и экспериментальных данных. При проведении экспериментальных исследований использован бесконтактный измеритель частотных характеристик системы HSV-2000 состоит из контроллера HSV2001/2002, лазерного блока HSV-800 и прочной компактной сенсорной головки HSV-700. Лазерный блок содержит интерферометр и маломощный лазер, а также осциллограф Rohde&Schwarz RTB2002. Компоненты перемещения цилиндрической оболочки и круглой пластины обычно разлагаются независимо от граничных условий как суперпозиция двумерного ряда Фурье и нескольких дополнительных функций. Неизвестные коэффициенты разложения трактуются как обобщенные координаты и определяются с помощью известной процедуры Рэлея–Ритца. Граничные условия и условия связи учитываются путем применения используется реакционные составляющие шарнирного закрепления. Приемлемая точность текущих решений демонстрируется сравнением с результатами, полученными в ходе экспериментальных исследований. С помощью системы Polytec получены удовлетворительные результаты, показывающие применимость полученного метода.

Сычев В.В., Клем А.И. «Симуляционная модель системы адаптивного управления сегментами составного зеркала космического телескопа и ее метрологическая аттестация» Вестник Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (МГТУ). Серия: Приборостроение, № 1, с. 14-32 (2021)

Статья посвящена измерительной задаче идентификации неадекватности математической модели системы адаптивного управления сегментами составного зеркала крупногабаритного телескопа. Идентификация необходима для оценки достоверности указанной модели. Управление сегментами зеркала осуществляется с использованием двухосевого блока сервоприводов, построенного на основе синхронных электрических машин с постоянными магнитами. Блок сервоприводов осуществляет поворот каждого сегмента составного зеркала относительно своей оси симметрии, а также их наклон относительно центрального неподвижного опорного сегмента. Приведено общее описание структуры модели, а также обратной связи контура управления током с измерением фазных токов и преобразованиями координат. Представлены наборы исходных данных для метрологической аттестации модели. Метрологическая аттестация проведена с использованием программного обеспечения "ММК-стат М" в целях контроля эмпирических соотношений, определения диапазона применения модели, а также для обоснования ее достоверности. В процессе метрологической аттестации подтверждена достоверность модели системы управления составным зеркалом телескопа и найдена структура модели, позволяющая более точно описать измерительную задачу контроля пространственного положения объекта моделирования.

Кульков Д.С., Сычев В.Н. «Акустическая эмиссия при непрерывном и ступенчатом одноосном нагружении горных пород» Вестник Кыргызско-Российского Славянского университета (КРСУ), 24, № 4, с. 189-197 (2024)

Акустическая эмиссия регистрировалась в процессе одноосного сжатия образцов различных геоматериалов. Эксперименты осуществлялись на малошумной рычажной установке с водяным натеканием, максимальная нагрузка на образец не превышала 250 кН. Часть образцов испытывалась при непрерывно возрастающей нагрузке, другая – при ее ступенчатом изменении. Исследовалось распределение сигналов акустической эмиссии по энергиям. В качестве энергетической характеристики акустической эмиссии служил квадрат максимальной амплитуды сигнала. Величина деформации образца при ступенчатом нагружении более чем в два раза превышала данный показатель для непрерывного нагружения. Суммарная эмиссия почти в четыре раза больше при ступенчатом режиме нагружения. Активность АЭ также выше в 2 раза при ступенчатом нагружении, причем максимальные значения активности наблюдались не во время пригрузок, как можно было ожидать, а на самих ступеньках, при постоянной величине усилия сжатия. Выявлено уменьшение крутизны линейной части графиков повторяемости для конкретного геоматериала при смене режима нагружения от линейного к ступенчатому, что означает увеличение доли более высокоэнергетических событий при ступенчатом изменении нагрузки. Следовательно, вероятность образования укрупненного дефекта при ступенчатом нагружении горных пород выше, чем при ее непрерывном нарастании. То есть, при ступенчатом режиме нагружении в горных породах облегчается локализация дефектов, повышается энергия акустической эмиссии и склонность материала к хрупкому разрушению.