|
|
|
Главная – Журналы – Прикладная механика и техническая физика 2007 номер 4
Array
(
[SESS_AUTH] => Array
(
[POLICY] => Array
(
[SESSION_TIMEOUT] => 24
[SESSION_IP_MASK] => 0.0.0.0
[MAX_STORE_NUM] => 10
[STORE_IP_MASK] => 0.0.0.0
[STORE_TIMEOUT] => 525600
[CHECKWORD_TIMEOUT] => 525600
[PASSWORD_LENGTH] => 6
[PASSWORD_UPPERCASE] => N
[PASSWORD_LOWERCASE] => N
[PASSWORD_DIGITS] => N
[PASSWORD_PUNCTUATION] => N
[LOGIN_ATTEMPTS] => 0
[PASSWORD_REQUIREMENTS] => Пароль должен быть не менее 6 символов длиной.
)
)
[SESS_IP] => 18.217.161.27
[SESS_TIME] => 1732179113
[BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
[fixed_session_id] => a1b2713402d80d536c7ffa58e1498fad
[UNIQUE_KEY] => 5756a966fb33beffbcefe08c15550810
[BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
(
[LOGIN] =>
[POLICY_ATTEMPTS] => 0
)
)
2007 год, номер 4
|
В. П. Реутов, А. Б. Езерский, Г. В. Рыбушкина, В. В. Чернов
Институт прикладной физики РАН, 603950 Нижний Новгород;
reutov@appl.sci-nnov.ru
Страницы: 3-14
Аннотация >>
Экспериментально и теоретически исследуется развитие конвективных структур в тонком слое испаряющейся жидкости (этанола), находящемся под турбулентным пограничным слоем воздушного потока. В экспериментах изучается эволюция структур при увеличении скорости потока. Обнаружен переход от конвективных ячеек, возникающих в отсутствие обдувания, к конвективным валам, вытянутым в направлении потока. Теоретический анализ выполнен в рамках двумерной модели течения в жидком слое. Граничные условия на поверхности жидкости получены с помощью автомодельных решений для средних полей в воздушном потоке. Проведено численное моделирование возникновения и развития периодической системы валов. Выводы теории сопоставляются с экспериментальными данными.
|
|
В. К. Андреев, В. Б. Бекежанова
Институт вычислительного моделирования СО РАН, 660036 Красноярск;
andr@icm.krasn.ru, bekezhanova@mail.ru
Страницы: 15-22
Аннотация >>
Исследована конвективная устойчивость системы двух несмешивающихся жидкостей с близкими плотностями. Плотности жидкостей нелинейно зависят от температуры и давления. Показано, что состояние механического равновесия является неустойчивым. Построены нейтральные кривые и найдены критические значения числа Рэлея. В расчетах использовались значения физических параметров, характерные для различных зон озера Байкал: северной, центральной и южной.
|
|
А. Ю. Дьяченко, В. И. Терехов, Н. И. Ярыгина
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск;
terekhov@itp.nsc.ru, yarygina@itp.nsc.ru
Страницы: 23-29
Аннотация >>
Экспериментально исследован конвективный теплообмен в поперечной траншее небольшого удлинения с углом наклона боковых стенок φ = 30 ÷ 90° при нагреве дна, передней и задней стенок полости. Измерены распределения температур в продольных и поперечных сечениях на трех стенках, а также температурные поля на всей нагретой поверхности. Рассчитаны локальные и средние коэффициенты теплоотдачи. Установлено, что наибольшая интенсификация теплообмена имеет место на задней стенке при малых значениях φ. При перестройке одноячейковой структуры основного вихря в каверне в двухъячейковую в случае φ = 60, 70° наблюдается резкое уменьшение теплоотдачи по размаху полости от торцов к центру. При φ = 60° отмечено некоторое увеличение среднего по всей нагретой поверхности полости коэффициента теплоотдачи.
|
|
В. И. Запрягаев, И. Н. Кавун
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск; zapr@itam.nsc.ru, i_k@list.ru
Страницы: 30-39
Аннотация >>
Рассматривается обтекание цилиндрического тела с острой иглой при числе Маха набегающего потока M∞ = 6. Экспериментально подтверждено существование сверхзвукового встречного течения для одной из фаз пульсационного режима течения. Определен диапазон длин иглы, в котором существует область сверхзвукового возвратного потока вблизи ее боковой поверхности. Показано, что при длине иглы, равной диаметру модели, время существования области сверхзвуковой скорости встречного потока составляет 0,15 периода колебаний.
|
|
Э. Ш. Насибуллаева, И. Ш. Ахатов
Институт механики Уфимского научного центра РАН, 450054 Уфа;
elvira@anrb.ru
Страницы: 40-48
Аннотация >>
Рассмотрена задача о диффузионной устойчивости газовых пузырьков в одно- и двухфракционном кластере при воздействии на них акустического поля. Для однофракционного кластера численно получены диапазоны значений начальных концентраций газа в жидкости, при которых пузырек вследствие диффузионных процессов, протекающих между ним и окружающей жидкостью, стремится к одному из двух равновесных состояний. Установлено, что двухфракционный кластер стремится стать однофракционным.
|
|
Д. Г. Архипов*,**, Г. А. Хабахпашев*,**
*Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
**Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск;
theory@itp.nsc.ru
Страницы: 49-61
Аннотация >>
Аналитически и численно исследована динамика возмущений границы раздела двух несжимаемых несмешивающихся слоев жидкостей различной плотности при наличии установившегося потока между горизонтальными дном и крышкой. Получено модельное интегродифференциальное уравнение, учитывающее длинноволновые вклады инерций слоев и поверхностного натяжения жидкостей, малую, но конечную амплитуду возмущений и нестационарное трение на всех границах. Приведены численные решения этого уравнения для наиболее характерных нелинейных задач трансформации как плоских волн различной длительности, так и уединенных в пространстве волн.
|
|
С. В. Стебновский
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск;
stest@hydro.nsc.ru
Страницы: 62-68
Аннотация >>
На основе качественного анализа результатов проведенных экспериментальных исследований определены основные механизмы разделения на фрагменты полярных жидкостей и жидкопластичных сред при динамическом нагружении. В случае маловязкой жидкости такими механизмами являются термодинамическая неустойчивость пены, гидродинамическая неустойчивость начальных возмущений свободной поверхности и действие капиллярных сил; в случае полярной высоковязкой жидкости — сдвиговая неустойчивость структуры, которая приводит к расслоению среды по линиям локального разрушения структурной вязкости, и действие капиллярных сил; в случае жидкопластичной структурированной среды (геля) — “отколы” в зоне растягивающих напряжений, если время их формирования меньше времени перехода геля в золь, а также термодинамическая неустойчивость пены и действие капиллярных сил после перехода среды в состояние золя.
|
|
Н. С. Хабеев, О. Р. Ганиев*
Университет Королевства Бахрейн, 32038 Манама, Бахрейн
*Научно-исследовательский институт механики Московского государственного университета, 117234 Москва;
nail@sci.uob.bh
Страницы: 69-78
Аннотация >>
Применительно к проблеме паровых взрывов исследованы динамика и тепломассообмен парового пузыря, содержащего нагретую частицу. Показано, что существует две стадии процесса: динамическая и термическая. Динамическая стадия характеризуется пульсациями давления и быстрым увеличением толщины парового слоя. Показано, что упрощающие допущения о постоянстве теплопроводности пара и линейности профиля температур в паровом слое приводят к качественно неверным результатам.
|
|
Ю. Д. Варламов, Ю. П. Мещеряков*, С. И. Лежнин, М. Р. Предтеченский, С. Н. Ульянкин
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
*Конструкторско-технологический филиал Института гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск; varlamov@itp.nsc.ru
Страницы: 79-87
Аннотация >>
Теоретически и экспериментально исследована динамика образования, роста и коллапса паровой каверны при взрывном вскипании жидкостей на пленочных нагревателях под действием импульсных тепловых потоков q =108 ÷ 109 Вт/м2. При описании процесса формирования паровой каверны использованы представления о гомогенном механизме зародышеобразования с учетом влияния уже возникших и растущих пузырей. В основе численного моделирования эволюции паровых образований лежит решение уравнений динамики сжимаемой жидкости с учетом теплообмена, испарения и конденсации. Результаты сопоставления экспериментальных и расчетных данных показали, что предлагаемые модели удовлетворительно описывают закономерности взрывного кипения жидкостей на пленочных нагревателях, в том числе влияние условий теплового воздействия и свойств жидкостей на длительность эволюции каверны и ее размеры.
|
|
А. М. Локощенко, В. В. Назаров
Институт механики Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова,
119192 Москва; loko@imec.msu.ru, inmec130@mail.ru
Страницы: 88-93
Аннотация >>
Решена задача о длительной прочности растягиваемой толстостенной трубы, во внутренней полости которой содержится агрессивная среда. Выполнен анализ процесса диффузии такой среды в материал трубы. Предложено приближенное решение уравнения диффузии, основанное на введении диффузионного фронта, и проведена оценка погрешности. Получена зависимость времени разрушения трубы от переменного растягивающего напряжения и концентрации среды, заполняющей ее полость.
|
|
Д. Н. Шейдаков
Южный научный центр Российской академии наук, 344006 Ростов-на-Дону;
sheidakov@mail.ru
Страницы: 94-103
Аннотация >>
На основе трехмерных уравнений нелинейной теории упругости решается задача об устойчивости прямоугольной плиты, испытывающей однородную деформацию двухосного растяжения в плоскости плиты. Лицевые грани плиты свободны от нагрузки, на боковых гранях выполняются специальные граничные условия, позволяющие разделить переменные в линеаризованных уравнениях равновесия. Для трех конкретных моделей несжимаемого материала построены критические кривые и определена область неустойчивости на плоскости параметров нагружения (кратностей удлинений материала плиты в невозмущенном состоянии равновесия). Результаты численных расчетов показывают, что для тонких плит размер и форма области неустойчивости при растягивающих напряжениях слабо зависят от соотношения длины, ширины и толщины плиты. На основе полученных результатов сформулирован простой приближенный критерий устойчивости упругой плиты при растягивающих нагрузках.
|
|
В. В. Алехин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск;
alekhin@hydro.nsc.ru
Страницы: 104-110
Аннотация >>
Рассматривается задача оптимального проектирования поперечно-слоистой консоли минимальной массы при заданном ограничении на ее максимальный прогиб из конечного набора упругих однородных изотропных материалов в случае, когда отсутствует полная информация о приложенных к балке нагрузках. Показано, что среди таких нагрузок существует “наихудшая” сосредоточенная нагрузка, равная по величине равнодействующей приложенных к балке сил, для которой прогиб будет максимальным при любом распределении материала вдоль консоли. Получены необходимые условия оптимальности в задаче минимизации массы балки при действии “наихудшей” нагрузки, предложен вычислительный алгоритм синтеза оптимальной консоли и приведен пример расчета.
|
|
М. В. Мир-Салим-заде
Азербайджанский технический университет, AZ1129 Баку, Азербайджан;
irakon63@hotmail.com
Страницы: 111-120
Аннотация >>
Рассмотрена задача механики разрушения о зарождении дефекта типа трещины в подкрепленной пластине. Зародышевая трещина моделируется полосой предразрушения со связями между берегами, которая рассматривается как область ослабленных межчастичных связей материала. Краевая задача о равновесии подкрепленной пластины с зародышевой трещиной сводится к нелинейному сингулярному интегродифференциальному уравнению с ядром типа Коши. Из решения этого уравнения найдены усилия в полосе зарождения трещины. Рассмотрен случай напряженного состояния, когда в пластине имеется периодическая система полос предразрушения.
|
|
М. В. Гаврилкина, В. В. Глаголев, А. А. Маркин
Тульский государственный университет, 300600 Тула;
awakeningmaria@mail.ru, vadim@tsu.tula.ru, markin@uic.tula.ru
Страницы: 121-127
Аннотация >>
Рассматривается модель процесса разделения типа нормального отрыва, основанная на введении слоя взаимодействия. Данный слой определяется как область локализации процесса разрушения. Напряженно-деформированное состояние материала слоя однородно в поперечном сечении слоя. Исследуется деформирование двухконсольной балки, ослабленной вырезом, ширина которого равна толщине слоя взаимодействия. Задача решается в линейно-геометрическом приближении. Выполнены оценки толщины слоя взаимодействия, предложен метод решения поставленной задачи.
|
|
А. Д. Чернышов
Воронежская государственная технологическая академия, 394000 Воронеж;
chernyshovad@mail.ru
Страницы: 128-143
Аннотация >>
Для связной модели термовязкоупругого стержня, поперечное сечение которого представляет собой равносторонний треугольник, получено два точных решения в случаях, когда на боковой поверхности стержня заданы нормальное перемещение и касательное напряжение или касательное перемещение и нормальное напряжение. Вводится безразмерный параметр R0, по значению которого можно судить о целесообразности учета связности в постановке задачи. Приведены формулы для скоростей и длин температурной, сдвиговой и продольной волн, которые могут быть использованы в экспериментах для определения физических параметров термовязкоупругого материала.
|
|
А. А. Роговой
Институт механики сплошных сред УрО РАН, 614013 Пермь;
rogovoy@icmm.ru
Страницы: 144-153
Аннотация >>
Кинематические соотношения, описывающие процесс упруго-неупругого деформирования, совпадающие по форме с известным разложением Ли, но свободные от недостатков последнего, распространены на случай термоупруго-неупругого процесса при конечных деформациях. Рассмотрены ограничения, накладываемые на кинематику принципом объективности. Получены вытекающие из законов термодинамики соотношения для напряжений и энтропии, построено уравнение теплопроводности.
|
|
Ю. А. Абзаев
Томский государственный архитектурно-строительный университет, 634003 Томск;
Abzaev@tsuab.ru
Страницы: 154-161
Аннотация >>
Исследована температурная зависимость предела текучести τ* монокристаллов Ni3Ge. Установлено, что температурная зависимость τ*(T) в высокотемпературной области (свыше 420 К) обусловлена термоактивированным накоплением плотности невинтовых компонентов сверхдислокаций. Проведен анализ взаимодействия точечных дефектов с краевыми дислокациями и его влияния на температурную аномалию предела текучести монокристаллов Ni3Ge. Результаты расчетов удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.
|
|
В. И. Смирнов
Петербургский государственный университет путей сообщения, 198103 Санкт-Петербург;
smirnov@VS13866.spb.edu
Страницы: 162-172
Аннотация >>
Обсуждаются варианты формулировки двумерного критерия разрушения. Анализируются возможные способы определения значения структурного параметра разрушения. Проведено сравнение теоретических оценок с экспериментальными данными и с результатами, полученными с использованием альтернативных критериев.
|
|
В. Н. Максименко, С. А. Зорин
Новосибирский государственный технический университет, 630092 Новосибирск;
kimt@ngs.ru
Страницы: 173-180
Аннотация >>
Исследуется напряженно-деформированное состояние анизотропной пластины с эллиптическим отверстием, содержащей тонкие абсолютно жесткие криволинейные включения. Строятся общие интегральные представления решения задачи, автоматически удовлетворяющие краевым условиям на контуре эллиптического отверстия и на бесконечности. Неизвестные плотности, входящие в потенциальные представления решения, определяются из граничных условий вдоль линий жестких включений. Задача сводится к системе сингулярных интегральных уравнений, которая решается численно. Исследуется влияние анизотропии материала пластины, степени эллиптичности отверстия, геометрических характеристик жестких включений на концентрацию напряжений в пластине. Проводится сравнение полученных численных результатов с известными аналитическими решениями.
|
|
