Гай В.Е., Утробин В.А. «Алгоритмы сжатия звуковых сигналов на основе U-преобразования» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 2, с. 63-68 (2012)

Предлагаются методы сжатия звуковых сигналов на основе интегрально-дифференциального преобразования. Эффективность предложенных методов подтверждается результатами вычислительных экспериментов.

Гайдуков Р.К., Данилов В.Г., Фонарева А.В. «Моделирование фазовых переходов при обтекании малой неровности» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 68-71 (2022)

Рассматривается задача обтекания вязкой несжимаемой жидкостью ледяной поверхности с малой локализованной в точке неровностью (например, горбик или ямка) при достаточно больших значениях числа Рейнольдса в отсутствие силы тяжести. Целью работы является исследование фазового перехода (лед–вода).

Гайфуллин А.М., Щеглов А.С. «Моделирование закрученных трехмерных пристенных ламинарных и турбулентных струй» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 71-72 (2022)

Хорошо известны автомодельные решения для затопленных плоских ламинарных струй, образующихся при истечении несжимаемой жидкости из бесконечно тонкой щели параллельно твердой поверхности в пространство, заполненное той же жидкостью. Вместе с тем на практике больший интерес представляют трехмерные струи, образующиеся при истечении жидкости из источника конечного размера. Они находят свое применение в таких приложениях, как охлаждение пленок, контроль пограничного слоя, интенсификация испарения. Трехмерные ламинарные пристенные струи практически не исследовались экспериментально. В то же время численное моделирование показывает, что течение в трехмерной пристенной струе приближается к своему автомодельному состоянию при достаточно большом удалении по продольной координате от источника струи. В связи с тем, что сохраняющаяся величина, определяющая автомодельное решение данной задачи, не установлена, данное решение можно отнести к автомодельным решениям второго рода. Что касается закрученных ламинарных пристенных струй, то представляет интерес ответ на вопрос: является ли течение автомодельным при достаточно большом значении продольной координаты. Если да, зависит ли показатель автомодельности от параметра закрученности струи. Посредством численного моделирования авторы работы попытались ответить на поставленные вопросы

Агишева У.О., Галимзянов М.Н. «Волны давления в трубе заполненной жидкостью, содержащей пузырьковую область конечных размеров» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 24-27 (2022)

Рассмотрено распространение слабых возмущений в перегретой водовоздушной пузырьковой среде, когда в пузырьках помимо пара воды присутствует инертный газ (например, воздух), не участвующий в фазовых переходах. Построены карты зон устойчивости рассматриваемых систем в зависимости от величины перегретости жидкости на плоскости «объемное содержание–радиус пузырьков». Проанализировано влияние начального перегрева (от сотых долей градуса до десяти градусов) на эволюцию гармонических волн. Для неустойчивых систем изучена зависимость инкремента от величины радиуса пузырьков при увеличении перегретости воды.

Агишева У.О., Вдовенко И.И., Галимзянов М.Н. «Акустическая устойчивость перегретой жидкости с парогазовыми пузырьками» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 27-30 (2022)

Изучены двумерные осесимметричные волновые возмущения в канале с водой, содержащей тороидальный коаксиальный кластер, заполненный водовоздушной пузырьковой смесью. По результатам численных расчетов проанализирована зависимость максимальной амплитуды давления, формирующейся в канале, от геометрических параметров кластера и канала, а также от амплитуды первоначального воздействия. Установлено, что в случае цилиндрического кластера амплитуда волнового сигнала за пузырьковой зоной в несколько раз превышает амплитуду для случая цилиндрического тороидального кластера. В ходе численных исследований показано, что фокусировка сигнала за пузырьковой областью происходит раньше для сплошного цилиндра, чем для тороидального.

Чаплыгин А.В., Котов М.А., Якимов М.Ю., Лукомский И.В., Галкин С.С., Колесников А.Ф., Шемякин А.Н., Соловьев Н.Г. «Демонстрационные эксперименты по совмещенному нагреву струей азотной плазмы и лазерным пучком» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 274-277 (2022)

Плазмотроны широко используются в экспериментах по моделированию термохимического взаимодействия высокоэнтальпийного газового потока с поверхностью материала как в России (ЦНИИМаш, ЦАГИ, ИПМех РАН), так и за рубежом (США, Европа, Япония, Китай). Такие установки обеспечивают конвективный нагрев поверхности образцов. Но в некоторых случаях достигаемые значения тепловых потоков к поверхностям образцов являются недостаточными. Добавление источника лазерного излучения помогает расширить возможности плазмотрона в моделировании реальных условий входа в атмосферу за счет сочетания радиационного и конвективного нагрева. В данной работе демонстрируются новые комбинированные режимы нагрева установки ВГУ-4 ИПМех РАН. Образец теплозащитного материала подвергался воздействию дозвуковой струи азотной плазмы и дополнительно нагревался излучением иттербиевго волоконного лазера. В результате проведенных экспериментов была успешно продемонстрирована новая возможность комбинированного нагрева на плазмотроне ВГУ-4 ИПМех РАН. Максимальный тепловой поток, полученный в комбинированном режиме при мощности лазерного излучения 47 Вт и мощности ВЧ-генератора плазмотрона по анодному питанию 22 кВт, составил 32.1 Вт/см² . Конвективный тепловой поток от струи азотной плазмы при той же мощности анодного питания составил 12.6 Вт/см² . В дальнейших работах планируется сосредоточиться на задачах: получения сверхвысоких температур поверхности при максимальной мощности ВЧ-генератора плазмотрона ВГУ-4 и импульсного иттербиевого лазера, используемого в данной работе, а также интеграции в установку ВГУ-4 более мощного источника лазерного излучения.

Ганиев С.Р., Крюков А.И., Рудаков В.П., Шмырков О.В. «Исследование течения и спектральных характеристик в проточном гидродинамическом генераторе плоского типа при изменении степени перекрытия потока» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 3-8 (2023)

Представлены результаты исследований течения за цилиндрическими телами обтекания в проточном гидродинамическом генераторе плоского типа, полученные на гидродинамическом стенде экспериментальной базы НЦ НВМТ ИМАШ РАН при степени перекрытия потока телами обтекания S_t/S₀=10–82%, числах Re=(0.5–5)·10⁵, давлении на входе P_ВХ=0.1–0.9 МПа. Получено, что при определенных величинах отношения входного к выходному давлению, которые являются постоянными для каждого значения степени перекрытия потока, на частотах 0.5–5 кГц возникают мощные пики давления резонансного типа с амплитудой, более чем в 4–5 раза превышающей максимальное значение входного давления.

Ашуров Д.А., Веденеев В.В., Гареев Л.Р., Иванов О.О. «Экспериментальное изучение немодального механизма роста возмущений в ламинарной затопленной струе» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 509, № 1, с. 28-38 (2023)

В пристенных течениях, наряду с ростом мод неустойчивости, важную роль играет немодальный (алгебраический) механизм линейного роста. В неограниченных течениях, в том числе в затопленных струях, немодальный механизм роста стал теоретически изучаться лишь в последнее десятилетие, в экспериментах этот механизм до сих пор не идентифицирован. Проведены эксперименты по возбуждению немодального "lift-up"-механизма роста. В ламинарную затопленную струю круглого поперечного сечения вносятся специальные волнообразные конструкции (дефлекторы), возбуждающие валикообразное поперечное движение. Полученные данные позволяют однозначно идентифицировать немодальный "lift-up"-рост вносимых возмущений. Развитие возмущений в эксперименте качественно соответствует теоретически рассчитанным оптимальным возмущениям. Рассмотрены особенности перехода к турбулентности, вызванного немодальным ростом.

Молочников В.М., Душин Н.С., Пашкова Н.Д., Гатаулин Я.А., Смирнов Е.М., Юхнев А.Д. «Структура течения и переход к локальной турбулентности за асимметричным сужением, имитирующим стеноз артерии» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 72-84 (2023)

Представлены результаты экспериментальных исследований и численного моделирования структуры течения в отрывной области за асимметричным сужением гладкого канала, имитирующим односторонний 70% стеноз артерии. Число Рейнольдса составляло 1800. Измерение мгновенных векторных полей скорости потока выполнялось с использованием SIV-метода. Численное решение получено методом моделирования крупных вихрей. Задание входных возмущений при численном моделировании, близких к условиям эксперимента, позволило получить удовлетворительное соответствие расчетных и экспериментальных полей скорости и компонент тензора рейнольдсовых напряжений. Получены данные о формировании области локальной турбулизации потока за сужением и последующей реламинаризации течения вниз по потоку. Показано, что вблизи горла сужения формируется пара вторичных вихрей, локализованная в пределах области отрыва потока.

Георгиевский П.Ю., Сутырин О.Г. «Детонация горючей газовой смеси при взаимодействии ударной волны с эллипсоидальным пузырем инертного газа» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 510, № 1, с. 51-58 (2023)

На основе уравнений Эйлера проведено численное моделирование взаимодействия ударной волны в горючей газовой смеси с эллипсоидальной областью инертного газа повышенной плотности в двумерной плоской и осесимметричной постановках. Обнаружены четыре качественно различных режима непрямого инициирования детонации: при отражении волны от границы раздела газов, при фокусировке вторичных поперечных скачков уплотнения на оси/плоскости симметрии, при усилении сходящейся к оси симметрии поперечной волны и при вторичной фокусировке волн перед пузырем. Показано, что режим инициирования детонации существенно зависит как от интенсивности ударной волны, так и от формы пузыря. На основе серии расчетов определена зависимость пороговых чисел Маха падающей волны от формы пузыря. В плоско-параллельном течении умеренное удлинение пузыря приводит к существенному снижению порогового числа Маха. В осесимметричном течении нижнее пороговое число Маха менее чувствительно к форме пузыря, и наиболее эффективное инициирование детонации осуществляется с помощью сферического пузыря. Эффект фокусировки ударной волны позволяет достичь успешного инициирования детонации при принципиально меньшей интенсивности падающей волны по сравнению с прямым инициированием. Ключевые слова: ударная волна, газовый пузырь, фокусировка ударной волны, кумуляция, детонация

Зацепин А.Г., Герасимов В.В. «Закономерности турбулентного массообмена в стратифицированной жидкости и ее тонкоструктурного расслоения» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 117-118 (2022)

Представлены результаты работы, в которой методом лабораторного моделирования количественно исследуется турбулентный обмен через плотностную (соленостную) границу раздела между двумя квазиоднородными слоями, перемешиваемыми системой вертикальных стержней, синхронно колеблющихся по горизонтали и проходящих через оба слоя. Одновременно с этим, миниатюрным датчиком электропроводности измеряются профили солености в двуслойно-стратифицированной системе.

Гис Р., Хаммуда А., Зиуше А., Бушеру Н., Шуша А., Халими Р., Бенмуссат А. «Вихретоковый и ультразвуковой метод неразрушающего контроля эффектов охрупчивания при 475°C в дуплексных нержавеющих сталях и параметров коррозии» Дефектоскопия, № 3, с. 31-43 (2023)

Проведено исследование эффекта охрупчивания в дуплексной нержавеющей стали DSS 2205, выдержанной от 5 до 100 ч при температуре 475°С, с помощью вихретокового и ультразвукового методов. Кроме того, проведено исследование коррозионного поведения после термообработки при 475°С. Экспериментальные результаты показывают, что наблюдалось обратное поведение между нормированным импедансом и твердостью в процессе старения при 475°C; когда нормированный импеданс вихретокового зонда уменьшался, твердость увеличивалась с увеличением времени старения. В работе для каждого образца были рассчитаны скорость продольной ультразвуковой волны и скорость поперечной волны. Модуль Юнга и модуль сдвига были рассчитаны на основе этих двух скоростей. Проведенное исследование показывает чувствительность вихретокового и ультразвукового методов к изменению микроструктуры, наблюдаемому при 475°С, вследствие охрупчивания в дуплексной нержавеющей стали. Влияние термообработки при 475°C на коррозионное поведение также оценивалось с использованием метода вихревых токов в течение длительного времени и показало значительное изменение коррозионной стойкости вследствие спинодального распада ферритной фазы.

Гладков С.О., Аунг З. «О кинетическом подходе при учёте неоднородностей высших порядков в уравнении Навье–Стокса» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 1, с. 77-91 (2023)

Цель. Главная цель работы заключается в уточнении уравнения Навье–Стокса применительно к наночастицам. Процедура и методы. Методика вычислений основана на использовании классического кинетического уравнения Больцмана. Результаты. Найденное уравнение представляет собой уточнённое уравнение Навье–Стокса, в правой части которого учтены слагаемые высших степеней по длине свободного пробега частиц. Теоретическая и/или практическая значимость. Во всех случаях, когда необходимо провести изучение гидродинамического движения наночастиц в потоке вязкой жидкости, полученное уравнение позволяет нам вычислить все интересующие нас поправки к любым гидродинамическим параметрам и, в частности, к силе Стокса.

Морозов А.Н., Фомин И.В., Гладышев В.О., Кауц В.Л., Шарандин Е.А., Каютенко А.В. «Метод генерирования гравитационных волн посредством системы стоячих электромагнитных волн» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 6, с. 90-105 (2022)

Рассмотрен метод генерирования гравитационных волн посредством системы стоячих электромагнитных волн на разностной частоте в электромагнитных резонаторах и их дальнейшей регистрации на основе различных типов детекторов. В качестве фактора амплификации амплитуды гравитационных волн, индуцированных предложенным способом, рассмотрена обратная зависимость их амплитуды от квадрата разностной частоты. Это является следствием уравнений Эйнштейна для изученной конфигурации электромагнитных полей в резонаторе. Сопоставлены характеристики гравитационных волн, связанных с электромагнитным полем внутри резонатора, и гравитационных волн в пустом пространстве. Исследована возможность проведения эксперимента по генерированию и детектированию гравитационных волн с контролируемыми параметрами источника и детектора (опыта Герца) на основе предложенного метода. Рассмотрены различные типы существующих и перспективных детекторов низкочастотных гравитационных волн и получена оценка характеристик источника, которые необходимы для успешного детектирования гравитационных волн, генерируемых посредством указанного метода. Эффективность предложенного подхода сопоставлена с другими методами генерирования гравитационных волн. Отмечена специфика рассмотренного метода генерирования гравитационных волн, связанная с возможностью получения в лабораторных условиях низкочастотных гравитационных волн с частотой, близкой к частоте гравитационных волн астрофизических источников, и амплитудой, существенно превышающей амплитуду высокочастотных гравитационных волн, которые можно генерировать на основе ранее предложенных методов

Стукач О.В., Ершов И.А., Быков С.В., Гладышев С.А. «Разработка ультразвукового приемопередатчика для скважинной телеметрии» Журнал радиоэлектроники, № 11, с. 18 (2022)

Предложен и исследуется новый канал связи для передачи телеметрической информации. Основной идеей является использование акустического сигнала в полосе ультразвуковых частот и внутритрубного пространства как среды передачи. Выбор ультразвукового диапазона частот акустических сигналов был сделан из предположения о меньшем влиянии эффекта интерференции при разных расстояниях между приемником и передатчиком сигналов. Внутритрубное пространство содержит более однородную среду, чем породы за обсадной трубой. Использование ультразвуковых частот уменьшает рассеяние сигнала в затрубное пространство. Предполагается, что это позволит улучшить достоверность передаваемой информации. Представлены разработанные ультразвуковые приёмник и передатчик цифрового сигнала в коде «Манчестер-II» на базе ультразвукового излучателя ma40s4s и ультразвукового датчика ma40s4r. Приведена электрическая принципиальная схема приёмника. Для оценки эффективности технического решения разработан испытательный стенд. Проведена оценка затухания ультразвукового сигнала во внутритрубном пространстве и сделан вывод о перспективности использования ультразвукового канала связи. В ходе экспериментов выявлено значительное влияние интерференции. Данное явление затрудняет его идентификацию, поскольку паузы между символами заполняются отраженным сигналом. Для решения данной проблемы был использован дополнительный резонансный усилитель.

Ефремов В.В., Попова О.П., Глазачев Д.О., Маргонис А., Оберст Ю., Карташова А.П. «Абляция мелких метеорных тел: сравнение модели сплошного и пористого тела» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 81, с. 110-122 (2023)

Модель абляции для мелких метеороидов используется для оценки физических параметров метеоров в разных предположениях. Метеороид рассматривается в двух модификациях: сплошное и пористое тело. Использован автоматизированный метод оценки параметров по кривым блеска. Обсуждаются ограничения и особенности модели.

Глебова Г.М., Жбанков Г.А. «Возможности гидроакустических приемных систем в зависимости от характера информации об окружающей океанической среде» Гидроакустика, № 53, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA53.pdf (2022)

С использованием компьютерного моделирования анализируются рабочие характеристики вертикально расположенной векторно-скалярной приемной системы при ее постановке в мелком море. Для оценки местоположения источника предложена двухэтапная обработка. На первом этапе определяется направление на источник, а на втором – расстояние до него и глубина погружения. Показано, что оценка направления на источник может быть выполнена в отсутствии априорной информации о параметрах волновода. Оценка расстояния и глубины реализуется с использованием алгоритмов, согласованных с законом распространения сигналов в волноводе. Анализируется устойчивость рабочих характеристик приемной системы в зависимости несоответствия параметров волновода к его истинным значениям. Ключевые слова: векторно-скалярные приемные системы, шум моря, поток мощности, отношение сигнал/помеха, пространственный спектр

Цветков Р.В., Шардаков И.Н., Глот И.О., Гусев Г.Н., Епин В.В., Шестаков А.П. «Определение места удара в железобетонной конструкции по результатам анализа отклика вибродатчиков» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 4, с. 103-115 (2022)

Представлены результаты эксперимента по исследованию вибрационного отклика крупномасштабной железобетонной модельной конструкции на импульсную ударную нагрузку. Нагрузка была приложена ко всем основным элементам конструкции (колоннам, ригелям и плитам перекрытий) и представляла собой однотипные удары по нормали к поверхностям элементов. Вибрационный отклик регистрировался системой датчиков-акселерометров, распределенной по элементам конструкции и синхронизированной с акселерометром, установленным на ударнике. Результаты измерений виброграмм ускорений сохранены в виде числовых массивов. Массив виброграмм, зарегистрированных всем комплексом датчиками в ответ на диагностические удары по основным конструктивным элементам, составил вибрационный портрет конструкции. В результате обработки этой информации, получен массив данных о времени распространения вибрационного сигнала от каждого источника сигнала до каждого из датчиков системы регистрации (базовый массив откликов). Полученные данные использованы для решения задачи о локации произвольного удара по конструкции. Для этого вибрационный отклик, зарегистрированный системой датчиков при произвольном ударе, сопоставлялся с базовым массивом откликов. Сопоставление производилось на основе вычисления коэффициентов парной корреляции. Полученное пространственное распределение коэффициентов корреляции позволило идентифицировать позицию приложения ударной нагрузки, связав ее с элементом конструкции, которому соответствует максимальное значение коэффициента корреляции. Предложенный алгоритм продемонстрирован на примере, где в качестве неизвестной нагрузки выступил один из диагностических ударов, использованных при получении базового вибропортрета. В численном эксперименте, выполненном с использованием предложенного алгоритма, установлено, что точность определения места удара сопоставима с характерным шагом элементов модельной конструкции и продемонстрировано, как точность соотносится с количеством датчиков системы регистрации и их распределением по конструкции. Разработанный алгоритм идентификации места приложения ударной нагрузки может эффективно использоваться при разработке автоматизированных систем деформационного мониторинга.

Глухов А.Ф., Сидоров А.С. «Влияние термофореза частиц на конвекцию магнитных жидкостей в узких каналах при подогреве снизу» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 69-80 (2023)

Анализируется влияние положительной термодиффузии коллоидных частиц при конвекции магнитных жидкостей в связанных вертикальных каналах квадратного сечения 3.2×3.2 мм² высотой 50 мм при подогреве снизу. Ниже критического числа Рэлея в покоящейся жидкости термофорез частиц по вертикали генерирует неустойчивую стратификацию плотности, что приводит к быстрым (∼1 мин) всплескам концентрационной конвекции, возникающим периодически (∼4 ч). Выше критического числа Рэлея при развитой конвекции термофорез частиц по горизонтали генерирует концентрационные неоднородности вблизи стенок каналов и провоцирует неустойчивость конвективного течения, приводящую к периодической (∼1 ч) смене направления конвективного потока. Обсуждается причина наблюдаемой в опытах колебательной неустойчивости механического равновесия при положительном знаке коэффициента Соре.

Шунаев В.В., Четвериков А.П., Глухова О.Е. «Распространение сверхзвукового солитона в углеродных нанотрубках типа кресло» Журнал технической физики, 93, № 4, с. 458-462 (2023)

В рамках метода MD/DFTB изучено распространение локализованной кольцевой нелинейной волны в углеродных нанотрубках (УНТ) типа кресло". Однозначно показано, что рассматриваемые локализованные волны – солитонного типа, причем, чем выше скорость начального возмущения, тем выше установившаяся скорость исследуемого солитона. Установлено, что при высокой энергии начального возбуждения в период времени 0.1–0.2 ps солитон движется со скоростью в диапазоне 24–270 Angstrem/ps, что примерно в 1.2–1.35 раз превышает скорость звука в УНТ (200 Angstrem/ps). Показано, что скорость солитона практически не меняется с увеличением радиуса УНТ Ключевые слова: молекулярная динамика, углеродные нанотрубки, солитон, сверхзвуковая волна.

Игумнов Л.А., Говоров А.А., Мартиросов М.И. «Изучение взаимодействия лопаточного венца с набегающим дозвуковым потоком при возникновении флаттера» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 1, с. 11-18 (2013)

Исследовано взаимодействие элементов лопаточных машин, находящихся в потоке газа, с учетом механических связей. На примере двумерной математической модели однородного лопаточного венца. Показан вклад аэродинамических сил в развитие автоколебательных процессов. Основные выкладки применены к конкретному объекту, с параметрами которого по ходу изложения приводятся расчеты и графики.

Годенко Е.А., Измоденов В.В. «Сравнение Эйлерова и Лагранжева подходов для нахождения особенностей распределения межзвездной пыли в гелиосфере в рамках модели холодного газа» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 138-150 (2023)

Межзвездные пылевые частицы проникают в гелиосферу, область пространства, занятую солнечным ветром, вследствие относительного движения Солнца и окружающей его межзвездной среды. Внутри гелиосферы на движение частиц действует главным образом электромагнитная сила, которая определяется гелиосферным магнитным полем. Под действием этой силы траектории пылевых частиц могут пересекаться и самопересекаться. В результате возникают области накопления межзвездной пыли, которые представляют большой интерес как с теоретической точки зрения, так и в контексте планирования будущих космических миссий. Целью данной работы является моделирование распределения межзвездной пыли, а также исследование особенностей ее распределения внутри гелиосферы. Для описания пылевой компоненты используется приближение холодной среды, а для нахождения распределения концентрации используются два подхода для описания среды – эйлеров и лагранжев. Для решения уравнения неразрывности в лагранжевых координатах используется полный лагранжев метод, или метод Осипцова. В результате найдены все особенности распределения пылевой компоненты, которые лежат на каустиках (огибающих семейств траекторий частиц пыли), а также регулярные (без сингулярности в концентрации) области повышенной концентрации. Показано, что области накопления пылевой компоненты находятся в окрестности гелиосферного токового слоя, на котором магнитное поле меняет свою полярность, а также в хвостовой части гелиосферы. Проведено сравнение эффективности метода Осипцова решения уравнения неразрывности в лагранжевых координатах с широко используемым в литературе методом Монте-Карло (эйлеров подход). Показано, что по сравнению с методом Осипцова метод Монте-Карло требует чрезвычайно высокого разрешения расчетной сетки для достижения сопоставимого уровня точности расчетов.

Филатьев А.С., Голиков А.А. «Необходимые условия существования космических аппаратов на замкнутых ультранизких орбитах» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 508, № 1, с. 68-74 (2023)

Рассмотрена задача стабилизации космических аппаратов на ультранизких (для Земли 120–250 км) орбитах с помощью воздушного электрореактивного двигателя, использующего газы окружающей атмосферы в качестве рабочего тела. Выделяются качественные отличия воздушных электрореактивных двигателей от традиционных электроракетных двигателей и на основании фундаментальных законов механики и электродинамики обосновываются необходимые условия существования космических аппаратов с воздушным электрореактивным двигателем на замкнутых ультранизких орбитах.

Кузнецов С.В., Голубев А.Ю. «Влияние высоты выступа на пристеночные пульсации давления вблизи его боковой кромки в турбулентном пограничном слое» Акустический журнал, 69, № 2, с. 207-215 (2023)

Пристеночные пульсации давления в турбулентном течении являются источником шума и вибраций обтекаемых потоком упругих конструкций. В работе представлены результаты экспериментального исследования влияния высоты выступа на пространственно-временную структуру пристеночных пульсаций давления в окрестности его боковой кромки в турбулентном пограничном слое. Измерения проводились в дозвуковой малошумной аэродинамической трубе Московского комплекса ЦАГИ. Высота выступа варьировалась от 3% до 17% толщины набегающего пограничного слоя. Показано, что область наиболее интенсивных пульсаций давления локализована вблизи переднего бокового угла выступа. Установлено характерное число Струхаля, определяющее спектры

Голубкина И.В., Осипцов А.Н. «Режимы и структура течения при взаимодействии волн уплотнения с плоской стенкой в газокапельном потоке» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 73-76 (2022)

Исследуются стационарные течения газокапельного потока с учетом фазовых переходов в области регулярного взаимодействия волн уплотнения с плоской стенкой.

Голых Р.Н., Минаков В.Д. «Теоретическое обоснование оптимальной энергетической эффективности ультразвукового мокрого диспергирования» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 3-8 (2023)

Представлены и проанализированы известные предварительные экспериментальные результаты ультразвукового диспергирования суспензии. Обоснована необходимость определения оптимальных режимов, обеспечивающих максимальную энергоэффективность ультразвукового мокрого диспергирования. Предложены физический механизм и теоретическая модель ультразвукового диспергирования. Модель позволяет рассчитать фракционный состав дисперсных частиц и оценить, что максимальная энергоэффективность существует при фиксированной интенсивности для различных материалов твердых частиц.

Голых Р.Н., Минаков В.Д. «Теоретическое обоснование ультразвукового воздействия при работе в импульсном режиме на жидкость в целях cнижения кавитации» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 61-66 (2023)

На сегодняшний день импульсное ультразвуковое воздействие на практике не используется из-за отсутствия достаточного научного обоснования необходимых режимов и условий реализации процесса. Авторами исследовано ультразвуковое импульсное воздействие для случая неограниченного объёма и плоской волны, когда явления отражения, интерференции и дифракционного расхождения волн не оказывают влияния на форму импульсов и, следовательно, эффективность протекания процесса. Для этого была предложена модель формирования и распространения ультразвуковых импульсов и кавитационной зоны, которая позволила обосновать эффективность ультразвукового импульсного воздействия для уменьшения кавитации в технологических объёмах близким к реальным. Далее предложен метод и алгоритм решения данного уравнения, учитывающий изменения амплитуды давления с течением времени за счёт интерференции импульсов. Для объективного исследования возможности возникновения кавитации с учётом отражений и интерференции проведены расчёты распределений кавитационных зон, которые подтвердили эффективность ультразвукового импульсного воздействия в технологических объёмах, используемых на практике

Егошина В.Д., Гонгальский М.Б., Цурикова У.А., Свиридов А.П., Осминкина Л.А., Андреев В.Г. «Кавитационная активность водных суспензий пористых кремниевых наночастиц с различной степенью гидрофобности поверхности» Акустический журнал, 69, № 1, с. 92-100 (2023)

Исследована зависимость порогов акустической кавитации в водных суспензиях наночастиц пористого кремния (пКНЧ) от степени гидрофобности их поверхности. Наночастицы со средним размером 100 нм изготавливались механическим измельчением пленок пористого кремния (ПК) в этаноле. Согласно данным ИК-спектроскопии, такие пКНЧ исходно характеризуются гидрофильной по- верхностью. Для получения амфифильных (гидрофобно-гидрофильных) наночастиц, пленки ПК перед измельчением гидрофобизировались путем модификации поверхности октадецилсиланом. При измельчении в этаноле гидрофобных пленок ПК до наночастиц, происходит разрыв кремний- кремниевых связей с последующим их окислением, за счет чего поверхность частично гидрофилизируется. Показано, что порог акустической кавитации в суспензиях амфифильных пКНЧ существенно снижается по сравнению с гидрофильными КНЧ. Величина порога акустической кавитации в суспензии амфифильных наночастиц с концентрацией 1 мг/мл оставалась практически постоянной в течение 5 дней. Полученные результаты важны для разработки методов сонодинамической терапии раковых заболеваний с использованием пКНЧ. Ключевые слова: акустическая кавитация, пористые кремниевые наночастицы, пористый кремний, ультразвук, гидрофобность DOI: 10.31857/S032079192260038X, EDN: DAPXSE

Гончаров Д.А., Пожалостин А.А. «Динамические модели посадки возвращаемых модулей ракет-носителей» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 76 (2022)

Задача о возвращаемых модулях ракет-носителей имеет длительную историю. Поначалу, рассматривались различные варианты неуправляемой посадки, в основном с применением парашютных схем (Space Shuttle, возвращаемые боковые блоки РН «Энергия»). Однако, такой вариант, даже в случае посадки на воду или применения тормозных твердотопливных двигателей, если речь идет не об усиленных капсулах спускаемых аппаратов, может приводить к существенным деформациям тонкостенных конструкций отработанных ступеней ракет-носителей. Собственно, именно такие результаты и были получены при анализе отработанных твердотопливных ускорителей многоразовой транспортной системы Space Shuttle, устойчивого многократного применения этих ускорителей достичь не удалось. В этой связи естественным образом возникает задача об управляемой посадке отработанных ступеней ракет-носителей, и, как мы видим, в этой части в последние годы наблюдается значительный прогресс. Можно так же прогнозировать развитие этой технологии и создание посадочных модулей для пилотируемых полетов на поверхности небесных тел солнечной системы. Вместе с тем, если речь идет об управляемой посадке отработанной ступени или многоразового транспортного космического корабля, нельзя не отметить ряд специфических задач, возникающих при рассмотрении этой проблемы. Прежде всего, стоит отметить задачу об устойчивости аппарата, заполненного жидким топливом при совершении посадки. Возникает задача об устойчивости аппарата при действии ударных нагрузок, распределенных по рабочей поверхности посадочного устройства. Существует проблема устойчивости управляемого полета при посадке, а кроме того, определения инерционных характеристик аппарата с жидким топливом на пассивном участке траектории. В рамках настоящего доклада рассматривается постановка ряда указанных задач и некоторые решения.

Хлебникова О.А., Соловьева М.А., Терехина Я.Е., Репкина Т.Ю., Горбачев С.В., Гончарова А.М. «Комплексный анализ геолого-геофизических данных для уточнения границы максимального распространения последнего покровного оледенения в Печорском море» Геофизика, № 2, с. 40-48 (2023)

Комплексный анализ доступных геофизических данных (сейсморазведки разного разрешения, сейсмоакустики, многолучевого эхолотирования), данных малоглубинного бурения, а также опубликованных материалов по распространению на шельфе форм ледникового рельефа позволил уточнить границу максимального распространения на шельфе Печорского моря последнего неоплейстоценового (валдайского) оледенения, а также охарактеризовать процессы, происходившие в перигляциальной зоне. Для поиска объектов в приповерхностной части разреза в региональном масштабе необходимо использовать все имеющиеся материалы, в том числе данные стандартной сейсморазведки 2D/3D, с применением специальной обработки для верхней части разреза.

Хлебникова О.А., Соловьева М.А., Терехина Я.Е., Репкина Т.Ю., Горбачев С.В., Гончарова А.М. «Комплексный анализ геолого-геофизических данных для уточнения границы максимального распространения последнего покровного оледенения в Печорском море» Геофизика, № 2, с. 40-48 (2023)

Комплексный анализ доступных геофизических данных (сейсморазведки разного разрешения, сейсмоакустики, многолучевого эхолотирования), данных малоглубинного бурения, а также опубликованных материалов по распространению на шельфе форм ледникового рельефа позволил уточнить границу максимального распространения на шельфе Печорского моря последнего неоплейстоценового (валдайского) оледенения, а также охарактеризовать процессы, происходившие в перигляциальной зоне. Для поиска объектов в приповерхностной части разреза в региональном масштабе необходимо использовать все имеющиеся материалы, в том числе данные стандартной сейсморазведки 2D/3D, с применением специальной обработки для верхней части разреза.

Горелов С.Л., Нгуен В.Л. «Степенные тела минимального сопротивления в газовом потоке» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 4, с. 17-34 (2022)

Цель. Для тела вращения со степенной образующей и сферическим, параболическим и гиперболическим затуплениями вычисляется сила сопротивления в газовом потоке. Процедуры и методы. Определяется степень в образующей тела минимального сопротивления и радиус затупления в критической точке в зависимости от удлинения в широком диапазоне чисел Рейнольдса. Результаты. Для тела вращения со степенной образующей и сферическим, параболическим и гиперболическим затуплениями вычисляется сила сопротивления в высокоскоростном потоке разреженного газа на основе нескольких локальных моделей течения газа. Теоретическая и практическая значимость. Результаты, полученные в данной работе, имеют большое значение для оптимизации геометрии летательных аппаратов.

Кожурина П.И., Горкунов С.В., Долуденко А.Н. «Исследование устойчивости контактной границы жидкость–газ в рамках сетевой модели пористой среды» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 136-138 (2022)

Григорьев А.И., Колбнева Н.Ю., Ширяева С.О. «Об источнике энергии, идущей на излучение осциллирующей каплей электромагнитных и акустических волн» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 77-78 (2022)

Осциллирующая облачная капля или капля дождя, несущая собственный или индуцированный внешним электростатическим полем электрический заряд способна излучать электромагнитные волны. Вне зависимости от наличия заряда на капле, она при осцилляциях в сжимаемой среде способна генерировать и акустические волны, в том числе и в диапазоне слышимых человеческим ухом звуков. Математическая теория этих явлений разработана детально, но кое-какие лакуны остались. Так не понятен источник энергии, идущей на генерацию акустических и электромагнитных волн, ведь большая часть исследований проведена на простейшей модели идеальной несжимаемой жидкости. При излучении каплей электромагнитных или акустических волн энергия, запасенная в ней, уменьшается. Очевидной энергией, подходящей для таких процессов, является тепловая. В самом деле, при излучении электромагнитных волн ускоренно движущимися зарядами они замедляются. То же самое происходит и с излучением акустических волн: приводя в движение окружающие каплю частицы среды (например, молекулы газа) осциллирующая капля передает им механическую энергию движения, и при этом замедляется скорость движения молекул жидкости в приповерхностном слое капли. Скорость движения молекул той либо иной среды есть мера ее температуры. Другими словами при излучении электромагнитных или акустических волн осциллирующей каплей ее температура снижается. Восполнение количества тепла, запасенного в капле возможно за счет теплообмена со средой. В состоянии равновесия тепловая энергия, получаемая каплей от среды, должна равняться энергии, теряемой ею с акустическим и электромагнитным излучениями. Расчеты показывают, что интенсивность акустического излучения от уединенной капли на много порядков (более чем на десять порядков, в зависимости от радиуса) превышает интенсивность электромагнитного излучения от капли тех же размеров. Даже перепад температур в 10^–18° между средой и каплей обеспечит необходимый для поддержания непрерывного электромагнитного и акустического излучения поток тепловой энергии на каплю.

Куприянова А.Е., Гриценко В.А. «Геометрия поля давления при взаимодействии погружающихся пятен конвективной природы» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 151-154 (2022)

Проникновение холода с поверхности в глубину воды происходит известным образом. На границе раздела вода–атмосфера в поверхностном слое воды формируется тонкий термический слой холодной воды. На нижней неустойчивой границе данного слоя по достижении его критического объема образуются термики холодной воды, которые погружаются и смешиваются с окружающей водой. Процесс охлаждения тонкого поверхностного слоя и его распространения в глубину рассматривался рядом исследователей ещё во второй половине двадцатого века, но из-за недостаточной разрешимости приборных измерений в первых сантиметрах воды, высокой стоимости экспедиционных исследований и недостаточного пространственно-временного разрешения численных моделей изучение выхолаживания воды оказалось недостаточно полным. В работе представлены результаты исследования процесса выхолаживания воды с поверхности моря при взаимодействии отдельных термиков между собой в процессе их погружения в толщу воды. Проведенные лабораторные эксперименты позволили на качественном уровне описать этапы процесса взаимодействия отдельных пятен, погружающихся в окружении пресной воды, а численные эксперименты детализировали результаты лабораторных экспериментов. Генерация завихренности бароклинной природы способствует образованию грибовидной формы у пятен соленой воды, а неодинаковость в погружении пятен породила неодинаковость вихревых полей, что приводит к их контакту

Губайдуллин Д.А., Ткаченко Л.А., Фадеев С.А., Шайдуллин Л.Р. «Резонансные колебания газа в закрытой трубе при наличии неоднородного температурного поля» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 86-88 (2022)

Исследованы колебания газа в закрытой трубе в неоднородном температурном поле вблизи резонансных частот возбуждения при различных источниках теплоты. В численных экспериментах с увеличением объемной плотности теплового потока наблюдается дисперсия резонансной частоты, обусловленная пропорциональностью резонансной частоты и скорости звука. При наличии источника тепла в трубе амплитуда колебаний осевой компоненты скорости газа приобретает параболический радиальный профиль. Результаты расчетов показывают, что при заданной амплитуде смещения поршня увеличение температуры ведет к росту интенсивности колебаний газа.

Губайдуллин Д.А., Шайдуллин Л.Р., Фадеев С.А. «Вынужденные продольные колебания газа и аэрозоля в открытой трубе со скачком сечения» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 510, № 1, с. 59-63 (2023)

Экспериментально исследуются вынужденные продольные колебания газа и аэрозоля в открытой трубе со скачком сечения. Наблюдается интенсификация колебаний газа в трубе со скачком сечения в сравнении с однородной трубой, при этом сохраняется близкий к гармоническому, непрерывный вид формы волны давления. Обнаружена немонотонная зависимость времени осаждения аэрозоля от частоты колебаний с минимальным значением на резонансной частоте.

Губайдуллин Д.А. «Волновая динамика и акустика парогазожидкостных сред» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 82-85 (2022)

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований динамики линейных и нелинейных возмущений в газокапельных и пузырьковых смесях. Ранее был изучен ряд аспектов по данной тематике. Рассмотрены процессы распространения слабых волн в парогазовых полидисперсных (с произвольной функцией распределения включений по размерам) и дискретных многофазных парогазокапельных и пузырьковых (с оболочкой вокруг пузырька) средах, а также в смесях жидкости с частицами и пузырьками газа. Представлены математические модели, получены дисперсионные соотношения, изучены высоко- и низкочастотные асимптотики коэффициента затухания, обсуждаются области применимости развитых теорий. Наличие оболочки вокруг пузырька газа существенно влияет на дисперсию и диссипацию волн в пузырьковых жидкостях. Показано хорошее согласие представленных результатов с опубликованными экспериментальными данными других авторов. Изучено распространение импульсных возмущений давления в жидкости, содержащей многослойную преграду. Проведен расчет искажения акустического сигнала при диагностике многослойного образца, содержащего слой жидкости с полидисперсными пузырьками. По итогам результатов расчетов отражения акустической волны от слоя конечной толщины, содержащей аэрозоль или пузырьковую жидкость, установлены соотношения между длиной волны и толщиной слоя, при которых коэффициент отражения принимает экстремальные значения. Получено хорошее согласие теоретических и экспериментальных данных. Теоретически и экспериментально изучены нелинейные колебания аэрозолей и динамика частиц в трубах в ударно- и безударно волновом режимах. Установлена немонотонная зависимость времени осаждения табачного дыма от степени заполнения закрытой трубы при резонансных частотах колебания поршня. Численно исследовано распространение ударных волн в газовзвесях и ударно-волновой разлет газовзвеси в двухкомпонентный газ. Изучено влияние сорта газа на динамику процесса. Проиллюстрировано хорошее согласие теории и опытных данных. Представлены результаты экспериментов по исследованию нелинейных колебаний и осаждению аэрозолей в кубическом резонаторе

Губайдуллин Д.А., Зарипов Р.Р. «Взаимодействие акустических волн с многофазными смесями с полидисперсными включениями при учете фазовых превращений» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 85-86 (2022)

Исследуется взаимодействие акустических волн с многофазными смесями с учетом полидисперсного состава смеси и фазовых превращений. Рассмотрен наиболее общий случай, когда несущая фаза состоит из N+1 полидисперсных фракций, при этом одна фракция участвует в фазовых превращениях, а N фракций не участвуют. Каждая фракция смеси характеризуется своими размерами и материалами включений, а также имеет свою произвольную функцию распределения включений по размерам. На основе теорий двухфазных сред, представленных ранее получены линеаризованные уравнения сохранения массы, импульса и энергии, которые учитывают многофазность и полидисперсность смеси. Выведено дисперсионное соотношение, которое определяет динамику акустических волн в рассматриваемой среде. На основе методике, представленной ранее и выведенного дисперсионного соотношения получена математическая модель, определяющая отражение акустических волн от границы многофазной смеси с полидисперсными включениями. С помощью полученных соотношений проанализировано влияние количества фракций в смеси, размеров включений каждой фракции, массового содержания включений, функций распределения включений по размерам, а также фазовых превращений на взаимодействие акустических волн с многофазными полидисперсными смесями.

Бородина Ю.Н., Губанова И.А., Курилов В.Б., Слитинская А.Ю., Цыганов А.П. «Исследования по определению оптимальных положений элементов адаптивной механизации задней кромки крыла пассажирского самолета» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 38-39 (2022)

В последние несколько десятилетий наблюдается устойчивая тенденция по упрощению взлетно-посадочной механизации пассажирских самолетов. Использование сложной многозвенной взлетно-посадочной механизации существенно утяжеляет и удорожает самолет и снижает его конкурентные преимущества. В последнее время для перспективных самолетов рассматривается адаптивная механизация задней кромки крыла. Применение адаптивной механизации позволяет существенно упростить механизм выдвижения, сводя его к повороту относительно неподвижной оси или оси с небольшим смещением. Однако для оптимизации такого положения приходится использовать дополнительный элемент в виде отклоняемого вниз интерцептора. В настоящей работе представлен цикл исследований по определению оптимального сочетанию углов отклонения закрылка и отклоняемого интерцептора. Экспериментальные исследования проводились на большеразмерной модели механизированного крыла перспективных ЛА ТМК-1. По результатам исследований получены оптимальные сочетания углов отклонения интерцептора и положений закрылка. Результаты исследований могут быть использованы при проектировании взлетно-посадочной механизации нового поколения перспективных пассажирских самолетов.

Савченко В.В., Акатьев Дм.Ю., Губочкин И.В. «Исследование звукового строя национального языка на основе информационной теории восприятия речи» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 3, с. 215-222 (2010)

Ставится и решается задача автоматического выделения и распознавания элементарных речевых единиц типа фонем из потока устной речи диктора по критерию их минимального информационного рассогласования в смысле Кульбака–Лейблера. Предложен новый алгоритм, основанный на решении последовательности задач R-альтернативной статистической классификации без учителя при переменном и нарастающем значении R=2, 3, и т.д. Рассматривается пример его практического применения в задаче исследования звукового (фонетического) строя речи жителей Нижегородской области.

Гуляева Т.Л. «Возмущения в магнитосфере и ионосфере в отсутствие пятен на Солнце» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 3, с. 340-348 (2023)

Выполнен анализ геомагнитной и ионосферной активности за 541 возмущенный день (Kp>3.0) без пятен на Солнце с 1995 по 2021 гг. Представлены оценки вариаций глобальных ионосферных индексов WU (положительные возмущения полного электронного содержания), WL (отрицательные возмущения), их разности WE и планетарного индекса Wp. Исходный W-индекс принимает значения от –4 до +4 с шагом 1, характеризующие меру отклонения текущего значения полного электронного содержания от спокойной медианы, а глобальные индексы WU, WL, WE, Wp выведены на основе глобальных карт GIM-TEC Лаборатории реактивного движения, JPL. Исследование сезонной зависимости показало два уровня ионосферной возмущенности: менее возмущенная ионосфера в течение 1996–1998 гг. и 2018–2021 гг. и более значительные возмущения в течение 2004–2010 гг. и 2016–2017 гг. Для ионосферной изменчивости сезонные вариации различаются для двух рядов данных. В первом наборе данных впервые выявлены сезонные вариации скорости солнечного ветра Vsw на околоземной орбите с максимумами в равноденствие, аналогичные вариациям Kp-индекса. Второй ряд более возмущенной ионосферы относится ко времени перехода от эпохи высокой СА к более низкой СА, характеризующейся полной перестройкой физических условий на Солнце.

Гупта С.К., Дас С. «Прогнозирование групповых дефектов в модели прямоугольной профильной балки с использованием основанной на частотном отклике кривизны формы колебаний с помощью нейронной сети с обратным распространением» Дефектоскопия, № 4, с. 14-36 (2023)

В гражданской инфраструктуре конструкции, состоящие из профильных элементов, играют важную роль с экономической точки зрения благодаря меньшему собственному весу и устойчивости к функциональным нагрузкам. В настоящее время периодическое обслуживание или мониторинг состояния конструкций является обязательным для достижения максимального использования потенциала конструкционных элементов. В данной работе проведены экспериментальное, численное и аналитическое исследования для изучения структурного повреждения и его серьезности в трубчатой прямоугольной балке из конструкционной стали. Модальные параметры извлекаются с помощью регистратора динамических параметров (B&K) путем воздействия ударного молотка на модельную конструкции и получения данных с помощью набора однонаправленных акселерометров. Сначала из полученных модальных параметров извлекаются две формы колебаний. Ожидается, что во время эксперимента модальные параметры будут содержать шум окружающей среды, поэтому для получения данных без шума необходимо его устранить. Для уменьшения шума в модальных параметрах, полученных на эксперименте, используется обучение искусственной нейронной сети. Используя модифицированные модальные параметры, определяют кривизну формы моды, а так называемая измененная кривизна формы колебаний (ИКФК) используется для расчета индекса дефекта кривизны. Индекс дефекта кривизны применим для исследования расположения групповых дефектов с различными уровнями критичности в конструкциях, состоящих из профильных прямоугольных балок.

Гурченков А.А. «Эволюция потока вязкой электропроводной жидкости на вращающейся стенке при наличии магнитного поля с учетом индукционного и диффузионного эффектов» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 33-45 (2023)

Изучается эволюция течения вязкой электропроводной жидкости на вращающейся пластине в присутствии магнитного поля. Представлено аналитическое решение трехмерных нестационарных уравнений магнитной гидродинамики. При этом используется полное уравнение магнитной индукции, т.е. учитывается как индукционный эффект, так и диссипация энергии вследствие протекания электрических токов. Жидкость вместе с ограничивающей плоскостью вращается как одно целое с постоянной угловой скоростью вокруг неперпендикулярного к плоскости направления. Неустановившийся поток индуцирован внезапно начинающимися колебаниями стенки и приложенным магнитным полем, направленным перпендикулярно плоскости. Определены поле скоростей и индуцированное магнитное поле в потоке вязкой электропроводной жидкости, заполняющей полупространство, ограниченное плоской стенкой. Рассматривается ряд частных случаев движения стенки. На основании полученных результатов исследуются отдельные структуры пограничных слоев у стенки.

Цветков Р.В., Шардаков И.Н., Глот И.О., Гусев Г.Н., Епин В.В., Шестаков А.П. «Определение места удара в железобетонной конструкции по результатам анализа отклика вибродатчиков» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 4, с. 103-115 (2022)

Представлены результаты эксперимента по исследованию вибрационного отклика крупномасштабной железобетонной модельной конструкции на импульсную ударную нагрузку. Нагрузка была приложена ко всем основным элементам конструкции (колоннам, ригелям и плитам перекрытий) и представляла собой однотипные удары по нормали к поверхностям элементов. Вибрационный отклик регистрировался системой датчиков-акселерометров, распределенной по элементам конструкции и синхронизированной с акселерометром, установленным на ударнике. Результаты измерений виброграмм ускорений сохранены в виде числовых массивов. Массив виброграмм, зарегистрированных всем комплексом датчиками в ответ на диагностические удары по основным конструктивным элементам, составил вибрационный портрет конструкции. В результате обработки этой информации, получен массив данных о времени распространения вибрационного сигнала от каждого источника сигнала до каждого из датчиков системы регистрации (базовый массив откликов). Полученные данные использованы для решения задачи о локации произвольного удара по конструкции. Для этого вибрационный отклик, зарегистрированный системой датчиков при произвольном ударе, сопоставлялся с базовым массивом откликов. Сопоставление производилось на основе вычисления коэффициентов парной корреляции. Полученное пространственное распределение коэффициентов корреляции позволило идентифицировать позицию приложения ударной нагрузки, связав ее с элементом конструкции, которому соответствует максимальное значение коэффициента корреляции. Предложенный алгоритм продемонстрирован на примере, где в качестве неизвестной нагрузки выступил один из диагностических ударов, использованных при получении базового вибропортрета. В численном эксперименте, выполненном с использованием предложенного алгоритма, установлено, что точность определения места удара сопоставима с характерным шагом элементов модельной конструкции и продемонстрировано, как точность соотносится с количеством датчиков системы регистрации и их распределением по конструкции. Разработанный алгоритм идентификации места приложения ударной нагрузки может эффективно использоваться при разработке автоматизированных систем деформационного мониторинга.

Соснина Е.Н., Маслеева О.В., Бедретдинов Р.Ш., Крюков Е.В., Гусев Д.А. «Акустическое исследование территории высоковольтных подстанций» Экологические системы и приборы, № 3, с. 3-13 (2023)

Рассмотрено акустическое исследование и оценка условий труда оперативного персонала, обслуживающего высоковольтные подстанции. Были проанализированы двухтрансформаторные подстанции с силовыми трансформаторами напряжением 110–330 кВ мощностью 10–1000 МВА. Выполнен расчёт шума по территории подстанции и построены изолинии с шагом 5 дБА. Исходя из планировки территории подстанции и пути обхода было рассчитано время нахождения оперативного персонала в каждой шумовой зоне с учётом скорости движения персонала и времени осмотра электрооборудования, и определены величины эквивалентного уровня звука. Проведённые исследования показали, что рассчитанная величина эквивалентного уровня звука за рабочую смену на подстанциях напряжением 110, 220 и 330 кВ не превышает допустимого значения, поэтому специальных мероприятий по снижению шума не требуется. Исследование выполнено в рамках государственного задания в сфере научной деятельности (тема № FSWE-2022-0005). Ключевые слова: шум, силовые трансформаторы, эквивалентный уровень звука, ауральный эффект. DOI: 10.25791/esip.3.2023.1356

Гутник С.А., Сарычев В.А. «Исследование динамики системы двух связанных тел в плоскости круговой орбиты с применением методов компьютерной алгебры» Журнал вычислительной математики и математической физики, 63, № 1, с. 145-153 (2023)

Методы компьютерной алгебры применяются для определения равновесных ориентаций системы двух тел, соединенных сферическим шарниром, движущихся в центральном ньютоновом силовом поле по круговой орбите под действием гравитационного момента. Главное внимание уделяется изучению равновесных ориентаций связки двух тел в плоскости круговой орбиты. С применением символьного дифференцирования были получены дифференциальные уравнения движения в форме уравнений Лагранжа II рода. Предложен метод преобразования системы тригонометрических уравнений, определяющих равновесия, в систему алгебраических уравнений, которая, в свою очередь, путем вычисления результанта была сведена к одному алгебраическому уравнению 12 степени от одной неизвестной. Корни полученного алгебраического уравнения определяют равновесные ориентации связки двух тел в плоскости круговой орбиты. Проведена символьная факторизация полученного алгебраического уравнения на три полиномиальных множителя, каждый из которых задает определенный класс равновесных конфигураций. Классификация областей с равным числом положений равновесия выполнялась с использованием алгебраических методов построения дискриминантной гиперповерхности. Уравнения дискриминантной гиперповерхности, которая определяет границы областей с равным числом положений равновесия в пространстве параметров задачи, были получены с использованием символьных вычислений определителя матрицы результанта. Число положений равновесия системы двух тел в зависимости от параметров определялось путем численного анализа действительных корней полученных алгебраических уравнений.

Гущин В.А., Смирнова И.А. «Математическое моделирование цепочки пятен с разрывами в стратифицированной жидкости» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 88-91 (2022)

Проведено математическое моделирование задачи о динамике цепочки пятен перемешанной жидкости в стратифицированной среде, расположенных горизонтально, на некотором расстоянии друг от друга. Пятна перемешанной жидкости – это следствие взаимодействия внутренних волн, которые при определенных условиях могут опрокидываться. Также пятна могут возникать за движущимся в стратифицированной среде подводным объектом, если рассматривать срез поперечного сечения следа. Блинообразные пятна простираются горизонтально на расстояния, значительно превышающие их вертикальные размеры. Задача описывается уравнениями Навье–Стокса в приближении Буссинеска. В качестве расслаивающей составляющей выбирается соленость для возможности в дальнейшем сравнивать с результатами лабораторных исследований. Задача представляет интерес с точки зрения теоретической гидродинамики стратифицированной жидкости, для экспериментальной оценки времени создания стационарного поля. Задача численно моделируется методом расщепления для исследования течений несжимаемой жидкости. Конечно-разностная схема метода обладает вторым порядком аппроксимации по пространственным переменным, минимальной диссипацией и дисперсией, работоспособностью в широком диапазоне чисел Рейнольдса и Фруда и важным свойством монотонности. Выявлены критерии образования полосы. Получены результаты в виде полей возмущения солености.