Кириллова И.В. «Эллиптический погранслой в оболочках вращения при ударных поверхностных воздействиях нормального типа» Механика твердого тела, № 5, с. 48-59 (2024)

Построен метод решения краевой задачи для эллиптического погранслоя, имеющего место в тонкостенных оболочках вращения при ударных воздействиях нормального вида на лицевые поверхности. Эллиптический погранслой строится в окрестности условного фронта поверхностных волн Рэлея и описывается эллиптическими уравнениями с граничными условиями, задаваемыми уравнениями гиперболического типа. В общем случае оболочек вращения не могут быть использованы методы решения уравнений для эллиптического погранслоя, разработанные для оболочек вращения нулевой гауссовой кривизны. Рассматриваемая ранее схема использования интегральных преобразований Лапласа и Фурье перестаёт работать, поскольку разрешающие уравнения становятся уравнениями с переменными коэффициентами. Предложенный в данной статье метод решения уравнений эллиптического погранслоя основан на использовании асимптотического представления изображений решения по Лапласу (по времени) в экспоненциальной форме. В работе приведён численный расчёт нормального напряжения по полученным аналитическим решениям для случая сферической оболочки.

Головастов С.В., Рублев Г.Д., Бивол Г.Ю., Паршиков А.Н., Голуб В.В. «Взаимодействие ударной волны с перегородкой из кварцевого песка» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 166, № 4, с. 677-685 (2024)

Экспериментально и численно изучено взаимодействие ударной волны, распространяющейся в водородно-воздушной смеси, с гранулированной разрушаемой перегородкой. Эксперименты проведены с использованием ударной трубы. Поперечные размеры диагностической секции составляли 40×40 mm. Начальное давление газовой смеси варьировалось от 10 до 50 kPA. Мольный избыток водорода варьировался от 0.3 до 0.5. Перегородка изготавливалась из кварцевого песка с малым добавлением связующего компонента на основе глины. Эксперименты проводились при числах Маха 2.09–2.88, при этом горение в водородно-воздушной смеси не рассматривалось. Численное моделирование разрушения песчаной перегородки проведено с использованием контактного метода сглаженных частиц типа Годунова. Приведены характерные осциллограммы давления и результаты высокоскоростной визуализации процессов взаимодействия с помощью теневого метода. Определены коэффициенты ослабления отраженной и проходящей ударных волн. Ключевые слова: гранулированная перегородка, ударная волна, песок, коэффициент ослабления ударной волны, контактный метод сглаженных частиц.

Доценко В.В., Емельянова Е.Ю., Нескин А.Г., Никульшин М.В., Петров Д.В. «Расчетное моделирование воздействия ударно-волнового нагружения при подрыве цилиндрического заряда взрывчатого вещества внутри буровой трубы» Прикладная механика и техническая физика, 66, № 1, с. 14-25 (2025)

С целью разработки технологии разрушения буровой трубы и последующего ее извлечения из скважины с глубины более 5000 м проводится численное исследование ударно-волнового воздействия на внутреннюю поверхность трубы в результате детонации специального цилиндрического заряда. Рассматриваются два случая детонации взрывчатого вещества цилиндрического заряда: детонация с плоским фронтом и расходящаяся сферическая детонация. Расчетная модель представляет собой слоистую конструкцию, которая включает цилиндрический заряд взрывчатого вещества в медном корпусе, стальную трубу и буровой раствор. Расчет ударно-волнового воздействия на буровую трубу проводится в трехмерной постановке с использованием многокомпонентной эйлеровой формулировки. В результате расчетов подтверждена возможность разрушения буровой трубы в области замкового соединения. Показано, что ударно-волновое воздействие в режиме детонации заряда с плоским фронтом по уровню повреждений трубы существенно превосходит воздействие в режиме расходящейся сферической детонации. По результатам дополнительных расчетов определена минимальная длина заряда, достаточная для разрушения буровой трубы DOI: 10.15372/PMTF202315432

Болотнова Р.Х., Гайнуллина Э.Ф., Коробчинская В.А. «Влияние начального водосодержания пены на эффективность ослабления сферического взрыва в трубе» Журнал технической физики, 94, № 12, с. 2088-2092 (2024)

Исследованы особенности взаимодействия сферической ударной волны, формирующейся в центре недеформируемой трубы, заполненной газом, и с защитным слоем из водной пены на ее внутренней поверхности. Численное моделирование проведено на основе двухфазной газожидкостной модели с единым давлением фаз с учетом межфазных сил и теплообмена. Достоверность модели подтверждена согласованием расчетов с экспериментами о сферическом взрыве в водной пене. Детально проанализирована эволюция давлений на поверхности трубы в ближней зоне инициирования ударной волны в условиях отсутствия и наличия пен с различными водосодержаниями. Показано значительное снижение амплитуды и скорости волнового импульса с применением пенной защиты на стенке трубы. Ключевые слова: водная пена, ударные волны, цилиндрическая труба, численное моделирование.

Миронов С.Г., Кириловский С.В., Поплавская Т.В., Цырюльников И.С. «Взаимодействие ударных волн с газопроницаемыми ячеисто-пористыми материалами» Прикладная механика и техническая физика, 66, № 2, с. 17-28 (2025)

Представлены результаты экспериментального и численного моделирования взаимодействия плоских ударных волн с газопроницаемыми ячеисто-пористыми преградами, как однородными по толщине, так и состоящими из слоев материала с порами различного диаметра. Эксперименты проведены в ударной трубе в диапазоне чисел Маха ударных волн M=1,2–1,8. В качестве газопроницаемого материала использованы образцы высокопористого ячеистого никеля. При численном моделировании такие ячеисто-пористые материалы описываются тороидальной моделью пористой среды. Выявлен механизм формирования отраженных волн. Показано, что при наличии преград из газопроницаемого высокопористого ячеистого материала интенсивность волн, отраженных непосредственно от элементов структуры материала, и волн, отраженных от заднего торца трубы, уменьшается. Наиболее эффективно отраженные волны подавляются комбинированными преградами из слоев материала с порами различного диаметра DOI: 10.15372/PMTF202415459

Лузгин Н.К., Сидоренко А.А., Будовский А.Д., Гобызов О.В. «Исследование взаимодействия ударной волны с пограничным слоем панорамными методами» Прикладная механика и техническая физика, 66, № 2, с. 29-41 (2025)

Проведено исследование взаимодействия ударной волны с пограничным слоем на модели полупрофиля крыла. Эксперименты выполнены в аэродинамической трубе при числе Маха набегающего потока M≈0,75 и давлении торможения P₀=10⁵ Па. Использовалась модель полупрофиля крыла, установленная на стенке рабочей части аэродинамической трубы. Получены данные о распределении давления на поверхности модели с помощью метода, в котором используются люминесцентные преобразователи давления, и метода дренажных отверстий. Выполнена визуализация предельных линий тока на модели, а также термографическая визуализация. Для параметров эксперимента проведено численное моделирование течения в рамках подхода, основанного на использовании уравнений Навье–Стокса, осредненных по Рейнольдсу. Проанализирована трехмерная структура течения и выявлено существенное различие результатов измерений и численного моделирования течения в угловых отрывах DOI: 10.15372/PMTF202415471

Кутепова А.И., Хотяновский Д.В., Сидоренко А.А. «Эволюция возмущений, создаваемых тепловым источником в сверхзвуковом пограничном слое при ударно-волновом взаимодействии» Прикладная механика и техническая физика, 66, № 2, с. 42-54 (2025)

Проведено прямое численное моделирование распространения возмущений, создаваемых тепловым источником в сверхзвуковом пограничном слое, взаимодействующем с косой ударной волной. Расчеты выполнены с помощью гибридного кода HyCFS-R. Изучены процессы возбуждения и эволюции неустойчивых возмущений пограничного слоя, влияние падающей ударной волны на развитие возмущений, а также влияние возмущений на отрыв пограничного слоя, развитие течения в зоне отрыва и ламинарно-турбулентного перехода. Исследовано влияние длительности теплового импульса на возбуждение и развитие неустойчивых волн в пограничном слое и зоне взаимодействия. Рассмотрен случай генерации возмущений парой источников, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. Показано, что уменьшение длительности теплового импульса приводит к увеличению амплитуды первой и второй гармоник основной неустойчивой моды. Вследствие этого изменяется спектр возмущений в зоне взаимодействия и ускоряется процесс турбулизации течения, что приводит к уменьшению размера области отрыва DOI: 10.15372/PMTF202415475