Абраменко Д.С., Генне Д.В., Маняхин И.А., Нестеров В.А., Хмелёв В.Н. «Ультразвуковой сварочный аппарат с автономным питанием» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 3-8 (2025)

Ультразвуковая сварка является одним из самых эффективных способов соединения термопластичных полимерных материалов и поэтому находит широкое применение при решении различных производственных задач – начиная от соединения листовых материалов и деталей изделий между собой при производстве детских игрушек до создания трубчатых детекторов элементарных частиц для современных ускорителей частиц, от упаковки жидких и сыпучих материалов до производства полимерных контейнеров для хранения и переработки крови и ее компонентов, в частности для сушки плазмы крови. Данная статья посвящена разработке портативного сварочного аппарата АУС-0,1/36-ОМЛн для использования в полевых условиях (при отсутствии сетевого питания) и исследованию его функциональных возможностей. Уникальность созданного устройства заключается в использовании аккумуляторного питания, которое стало возможным благодаря созданию высокоэффективной пьезоэлектрической колебательной системы, реализации режима контроля и регулирования уровня вводимой ультразвуковой энергии в термопластичный материал и, обеспечивающего работу и управление электронного блока – генератора. За счёт батарейного питания и уменьшенной массы ультразвукового аппарата достигается высокая степень мобильности созданного устройства, что позволяет проводить ультразвуковую сварку не только в полевых условиях, но в труднодоступных местах. Разработанные схемотехнические и конструктивные решения, а также предложенная система контроля и управления обеспечили рациональное расходование энергии аккумулятора, что позволило выполнять до 1000 сварок на одном заряде батареи. Результаты экспериментальных исследований показали высокую надежность оборудования, все выполненные аппаратом сварные соединения соответствовали требованиям прочности. Созданный ультразвуковой сварочный аппарат по техническим характеристикам не уступает широко известным, промышленно используемым стационарным аппаратам типа «Гиминей-Ультра» моделей АУС-0,4/22-ОМЛн и АУС-0,4/44-ОМЛн.

Маняхин И.А. «Лабораторный комплекс для регистрации межфазной поверхности в гетерогенных системах "жидкость–газ" под действием высокоинтенсивного ультразвука на вязкие жидкости» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 9-13 (2025)

Рассматривается перспективная технология и метод ультразвуковой обработки вязких жидкостей, граничащих с газовой средой, направленные на решение ключевых технологических задач современных химико-технологических, нефтяных и полимерных производств. Основное внимание уделяется разработке лабораторного комплекса для реализации процессов под действием ультразвуковых колебаний на межфазной границе «жидкость–газ» (например, ультразвуковая дегазация, позволяющая эффективно удалять газовые включения и летучие компоненты из жидких сред), площадь которой является лимитирующим фактором эффективности процессов. Проведение исследований таких процессов с вязкими средами позволит оценить эффективность ультразвуковых технологий по сравнению с традиционными методами вакуумной дегазации или абсорбции и использованием химических добавок, включая анализ снижения выбросов летучих органических соединений и энергопотребления. В статье представлен лабораторный стенд, позволяющий регистрирования возмущения межфазной поверхности барботажных пузырьков в вязких жидкостях в режиме реального времени с помощью высокоскоростной камеры Photron FASTCAM SA-Z. Особое внимание уделяется способам модификации разработанной установки для работы с полимерами, имеющими температуры кристализации и плавления выше 80°.

Лепетков Д.Р. «Задача рассеяния плоской звуковой волны упругими телами с полигональной поверхностью» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 124-129 (2025)

Рассматривается задача рассеяния плоской гармонической звуковой волны на трехмерном упругом теле сложной формы, поверхность которого аппроксимирована полигональной сеткой (треугольным мешем). Основное внимание уделено методу граничных элементов (BEM), который сводит задачу к системе интегральных уравнений по поверхности объекта, что значительно снижает вычислительные затраты по сравнению с методом конечных элементов (FEM). Для повышения устойчивости решения используются комбинированное уравнение Бертона–Миллера и регуляризация сингулярных интегралов. Проведенные численные эксперименты показывают, что BEM позволяет эффективно рассчитывать рассеянные акустические поля, требуя меньше ресурсов по сравнению с FEM, который вынуждает дискретизировать объемные области. Разработанный подход применим к моделированию акустических процессов и анализу механических свойств материалов сложной геометрии.