|
|
|
Главная – Журналы – Прикладная механика и техническая физика 2009 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] => 13.59.111.183
[SESS_TIME] => 1732178664
[BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
[fixed_session_id] => 0adaac9d7335c3a8ee66ea57d5c73f82
[UNIQUE_KEY] => 0580fef3be172b03c7454a6c254fdbe2
[BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
(
[LOGIN] =>
[POLICY_ATTEMPTS] => 0
)
)
2009 год, номер 4
|
С. Г. Субботин, А. В. Проскурин, А. Ю. Мельникова
Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики им. Е. И. Забабахина, 456770 Снежинск
E-mail: niik@five.ch70.chel.su
Ключевые слова: ударный импульс, газодинамический формирователь, взрывное инициирование, комбинированный заряд
Страницы: 3-10
Аннотация >>
Представлены методика и результаты расчетов параметров длительного ударного нагружения тел, создаваемого газодинамическим формирователем с комбинированным зарядом взрывного инициирования. Рассмотрена расчетная модель, основанная на представлениях гидродинамической теории детонации и теории горения конденсированных веществ. Расчетно-экспериментальным методом определены давление форсирования и физическая закономерность горения комбинированного заряда. Динамика процесса изучена на примере расчета параметров импульса ускорения нагружаемого тела при инициировании и горении заряда, состоящего из навесок взрывчатого вещества - дымного и пироксилинового порохов. Исследована зависимость параметров импульса ударного нагружения от параметров комбинированного заряда и размеров камеры горения.
|
|
В. И. Родченков, Д. А. Сергеев
Институт прикладной физики РАН, 603950 Нижний Новгород
E-mail: daniil@hydro.appl.sci-nnov.ru
Ключевые слова: акустические течения, ультразвук, PIV-метод
Страницы: 11-17
Аннотация >>
С использованием PIV-метода исследована структура стационарных акустических течений на твердой поверхности, подвергнутой воздействию акустического излучения по нормали к предфокальной и послефокальной плоскостям сферического концентратора. Результаты модельных экспериментов использованы для скоростного выращивания водорастворимых монокристаллов.
|
|
А. В. Беляев, Б. Л. Смородин
Пермский государственный университет, 614990 Пермь
E-mail: smorodin@psu.ru, al_belyaev@inbox.ru
Ключевые слова: феррожидкость, термомагнитная неустойчивость, параметрическая конвекция
Страницы: 18-27
Аннотация >>
Исследована параметрическая конвективная неустойчивость горизонтального слоя однородной магнитной жидкости под влиянием переменного магнитного поля. Рассмотрен случай твердых границ. Найдены пороги конвекции. Установлено, что в переменном магнитном поле, среднее значение которого равно нулю, возмущения имеют синхронный характер и могут принадлежать разным классам, поскольку зависят от разности температур на границах слоя, его толщины, частоты и амплитуды переменного внешнего поля, а также от физических свойств магнитной жидкости.
|
|
А. Е. Медведев
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича, 630090 Новосибирск
E-mail: medvedev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: вязкая несжимаемая жидкость, уравнения Навье - Стокса, аналитическое решение, течение Пуазейля
Страницы: 28-32
Аннотация >>
Получено приближенное решение задачи о нестационарном движении вязкой несжимаемой жидкости в узкой деформирующейся длинной трубке при малых числах Рейнольдса. Показано, что пульсации давления и деформация трубки связаны интегро-дифференциальным уравнением. Найденное решение обобщает решение Пуазейля в эллиптических трубках на случай достаточно произвольного малого деформирования по длине и углу трубки.
|
|
А. П. Белоусов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mail: abelousov@gorodok.net
Ключевые слова: многофазные потоки, струйные течения, динамика дисперсной фазы
Страницы: 33-38
Аннотация >>
С помощью метода PIV/LIF получены экспериментальные данные о пространственном распределении газовой фазы в осесимметричной импактной струе. Показано, что распределение пузырьков в потоке определяется динамикой вихревых образований.
|
|
С. П. Баутин
Уральский государственный университет путей сообщения, 620034 Екатеринбург
E-mail: SBautin@math.usart.ru
Ключевые слова: многокомпонентная среда, бегущая волна, условия Гюгонио
Страницы: 39-47
Аннотация >>
Рассматривается модель Куропатенко многокомпонентной среды, каждый компонент которой является политропным газом. При этом предполагается, что при многокомпонентная среда находится в однородном состоянии с постоянными значениями газодинамических параметров - скорости, давления и температуры. Для течений, являющихся бегущими волнами, получены условия, аналогичные условиям Гюгонио, с помощью которых по заданным при параметрам течения и по скорости распространения бегущей волны однозначно определяются параметры течения при .
|
|
В. М. Шаповалов
Волгоградский государственный технический университет, 400103 Волгоград
E-mail: vtm@volpi.ru
Ключевые слова: течение Стокса, фильтрация, вязкость, скорость, давление
Страницы: 48-53
Аннотация >>
Поставлена и аналитически решена задача о гидродинамическом взаимодействии ламинарного потока вязкой жидкости и частично проницаемой сферической частицы. При этом считается, что фильтрационное течение внутри частицы подчиняется закону Дарси. Получены выражения для компонент скорости фильтрационного течения, сопротивления, скорости осаждения и функций тока. Изучено влияние проницаемости частицы на характеристики течения. Построены функции тока рассматриваемого течения.
|
|
И. В. Стурова
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mail: sturova@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: гидроупругость, плавающая составная пластина, мелкая вода, нестационарное воздействие
Страницы: 54-65
Аннотация >>
В рамках линейной теории мелкой воды исследовано нестационарное поведение свободно плавающей на поверхности идеальной несжимаемой жидкости упругой балки, составленной из шарнирно соединенных однородных участков. Нестационарное поведение балки обусловлено набеганием на нее локализованной поверхностной волны или начальной деформацией. Прогиб балки ищется в виде разложения по собственным функциям колебаний в вакууме с амплитудами, изменяющимися во времени. Задача сводится к решению бесконечной системы обыкновенных дифференциальных уравнений для неизвестных амплитуд. Исследовано поведение балки при различных воздействиях среды и положениях шарнира.
|
|
Ю. Ф. Орлов, А. С. Суворов
Нижегородский государственный технический университет, 603600 Нижний Новгород
E-mail: yorlov@mts-nn.ru, suvorov-a@ya.ru
Ключевые слова: гидроупругость, гравитационные волны, потенциальное течение
Страницы: 66-75
Аннотация >>
Проведено исследование трехмерной нестационарной задачи о колебаниях гибкой оболочки, движущейся по поверхности идеальной тяжелой жидкости. Силы, обусловленные поверхностным натяжением, не учитываются. Задача формулируется в пространстве потенциала ускорений. Потенциал пульсирующего источника находится из решения уравнения Эйлера и уравнения неразрывности с учетом условий на свободной поверхности (линейная теория малых волн) и условий на бесконечности. Функция плотности распределения слоя диполей определяется из граничных условий на поверхности оболочки. Получены формулы для определения формы гравитационных волн на поверхности жидкости и собственных частот колебаний оболочки.
|
|
М. В. Норкин
Южный федеральный университет, 344090 Ростов-на-Дону
E-mail: norkin@math.rsu.ru
Ключевые слова: идеальная жидкость, круглый диск, удар с отрывом, линия отрыва
Страницы: 76-86
Аннотация >>
Рассматривается пространственная смешанная задача об отрывном ударе круглого диска, плавающего на поверхности идеальной несжимаемой неограниченной жидкости. Положение и форма области контакта тела с жидкостью (так же как и зоны отрыва) заранее неизвестны и зависят от соотношения между поступательной и угловой скоростями, приобретенными диском в результате удара. Вследствие этого данная задача является нелинейной и относится к классу задач со свободными границами. Для решения поставленной задачи применяется метод нелинейных граничных интегральных уравнений типа уравнений Гаммерштейна. Такой подход позволяет одновременно определять течение жидкости после удара и неизвестную заранее зону отрыва частиц жидкости.
|
|
В. П. Житников, О. Р. Зиннатуллина, С. С. Поречный, Н. М. Шерыхалина
Уфимский государственный авиационный технический университет, 450000 Уфа
E-mail: zhitnik@mail.ru
Ключевые слова: осесимметричная задача Хеле - Шоу, нестационарность, численное исследование
Страницы: 87-99
Аннотация >>
Численное решение задачи Хеле - Шоу сводится к решению трех краевых задач определения аналитических функций комплексной переменной на каждом временном шаге: конформного отображения области параметрической переменной на физическую плоскость, задачи Дирихле для определения напряженности электрического поля и задачи Римана - Гильберта по вычислению частных производных по времени координат точек межэлектродного пространства (образы точек на границе параметрической плоскости фиксируются). В отличие от плоской задачи для определения напряженности используются интегральные преобразования аналитической функции. Проводится аппроксимация сплайн-функциями, описываются более точные и устойчивые по сравнению с известными алгоритмы общего решения нестационарных осесимметричных задач. Представлены результаты численного исследования процесса установления стационарных и автомодельных конфигураций.
|
|
В. Ш. Шагапов1,2, А. С. Чиглинцева2, В. Р. Сыртланов3
1 Институт механики Уфимского научного центра РАН, 450054 Уфа,
E-mail: Shagapov@rambler.ru
2 Бирская государственная социально-педагогическая академия, 452450 Бирск
E-mail: changelina@rambler.ru
3 Главное управление по геологии и разработке ОАО "ЛУКОЙЛ'', 115304 Москва
E-mail: SyrtlanovVR@lukoil.com
Ключевые слова: газогидратный массив, теплоноситель, скважина, добыча газа
Страницы: 100-111
Аннотация >>
Показана возможность извлечения газа из газогидратного массива посредством циркуляции теплой воды через систему скважин. Предложены технологическая схема и теоретическая модель данного процесса.
|
|
В. М. Базовкин1, А. П. Ковчавцев1, Г. Л. Курышев1, А. А. Маслов2,3, С. Г. Миронов2,3, Д. В. Хотяновский2, А. В. Царенко1, И. С. Цырюльников2,3
1 Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, 630090 Новосибирск
2 Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
3 Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
E-mail: kap@isp.nsc.ru, bazovkin@isp.nsc.ru, tsivan@ngs.ru, kur@isp.nsc.ru, maslov@itam.nsc.ru, mironov@itam.nsc.ru, khotyanovsky@itam.nsc.ru, ips@online.nsc.ru
Ключевые слова: гиперзвуковое течение, ламинарный отрыв в угле сжатия, продольные структуры, теплопередача к поверхности
Страницы: 112-120
Аннотация >>
Представлены данные измерений тепловизионным методом коэффициента теплопередачи к поверхности при ламинарном обтекании гиперзвуковым потоком () плоских и осесимметричных моделей с углом сжатия. В экспериментах изменялись величина угла сжатия и расстояние до угловой точки, получены характеристики течения в отсутствие и при наличии отрыва в угловой конфигурации. Проведено сравнение результатов измерений с результатами прямого численного моделирования на основе решения полных нестационарных уравнений Навье - Стокса. Приведено описание экспериментов с введенными в поток контролируемыми продольными структурами. Показано, что в этом случае при возникновении развитого ламинарного отрыва максимальные значения коэффициента теплопередачи в области присоединения значительно увеличиваются.
|
|
С. С. Секоян1, В. Р. Шлегель1, С. С. Бацанов1,2, С. М. Гаврилкин1,2, К. Б. Поярков3, А. А. Гурков3, А. А. Дуров3
1 Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений, 141570 Менделеево Московской области
2 Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка Московской области
3 Московский государственный институт электронной техники (технический университет), 124498 Москва, Зеленоград
E-mail: batsanov@gol.ru, poyarkov@list.ru
Ключевые слова: продольная, сдвиговая и объемная скорости звука, пористое тело, модуль упругости
Страницы: 121-127
Аннотация >>
Разработаны методики измерения продольных и поперечных скоростей звука в пористых материалах - различных смесях Zn-S и образцах KBr. Показано, что при использовании ультразвука с длиной волны, существенно превышающей размеры пор в спрессованных образцах, пористое тело ведет себя как сплошная среда. Обнаружена зависимость скорости звука в пористом материале от количественного соотношения в порах вакуума, воздуха, толуола. Оценки объемных скоростей звука, рассчитанные аддитивным методом, согласуются с экспериментальными данными с погрешностью не более 10%. Выявлено существенное поглощение звуковых волн при удалении следов влаги из пористого образца.
|
|
С. Е. Александров1, А. Р. Пирумов2, О. В. Чесникова2
1 Институт проблем механики РАН им. А. Ю. Ишлинского, 119526 Москва
2 Московский государственный университет приборостроения и информатики, 107996 Москва
E-mail: alpirumov@mail.ru
Ключевые слова: пористость, трение, аналитическое решение, пластичность
Страницы: 128-135
Аннотация >>
В предположении, что поведение материала подчиняется цилиндрическому условию текучести и ассоциированному закону течения, рассматривается задача о плоском течении жесткопластического пористого материала между двумя шероховатыми вращающимися плитами в отсутствие стока материала в точке их вращения и при равномерном распределении пористости в начальный момент. Решение сводится к последовательному вычислению нескольких обыкновенных интегралов. Показано, что поведение решения зависит от величины угла раствора плит, а значение пористости на определенной стадии процесса деформирования может быть равно нулю.
|
|
В. В. Акимов, М. В. Акимов, М. С. Корытов, М. В. Пластинина
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия, 644080 Омск
E-mail: kms142@mail.ru
Ключевые слова: безвольфрамовые твердые сплавы, пористость, прочность, твердость, износостойкость
Страницы: 136-138
Аннотация >>
Выявлено существенное влияние пористости на упругие свойства твердых сплавов TiC-TiNi. Показано, что сочетание таких свойств, как высокая прочность, твердость, сопротивление износу, стойкость к окислению и термоудару, обусловливает использование этих материалов в узлах и устройствах современной техники.
|
|
Е. И. Краус1, С. В. Лавриков2, А. Е. Медведев1, А. Ф. Ревуженко2, И. И. Шабалин1
1 Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mail: kraus@itam.nsc.ru
2 Институт горного дела СО РАН, 630091 Новосибирск
E-mail: lvk@isuni.ru, medvedev@itam.nsc.ru, revuzhenko@isuni.ru, shabalin@sbras.nsc.ru
Ключевые слова: сыпучая среда, сложное нагружение, перенос масс, гипопластическая модель, конечные элементы, краевая задача, вязкость, малый параметр, дифференциальное вращение
Страницы: 139-149
Аннотация >>
Рассматривается плоская задача о направленном переносе масс в сыпучей среде в результате сложного нагружения с непрерывным поворотом главных осей тензора деформаций. Для описания эффекта предложено использовать гипопластическую модель сыпучей среды и модель подобия вязкой несжимаемой жидкости. Для гипопластической модели разработан конечно-элементный алгоритм и построено численное решение краевой задачи. Для модели подобия вязкой несжимаемой жидкости получено приближенное аналитическое решение исходной задачи. Для обеих моделей выполнены расчеты кинематики деформирования, проведено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными. Показано, что обе модели качественно описывают процесс деформирования и эффект направленного переноса масс, наблюдаемые в экспериментах.
|
|
А. М. Локощенко, В. В. Назаров
Институт механики Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, 119992 Москва
E-mail: loko@imec.msu.ru, inmec130@mail.ru
Ключевые слова: анизотропия, длительная прочность, металлы, поврежденность, равноосное плоское растяжение
Страницы: 150-157
Аннотация >>
Приведены результаты испытаний, свидетельствующие о существенной зависимости длительной прочности металлов от вида напряженного состояния и способа кратковременного нагружения. Для описания полученных экспериментальных данных предложен вариант кинетической теории длительной прочности, содержащий векторный параметр поврежденности и учитывающий прочностную анизотропию и поврежденность, возникающую при кратковременном нагружении. Показано, что экспериментальные и теоретические значения времени до разрушения хорошо согласуются.
|
|
Н. И. Чекунаев, А. М. Каплан
Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 119991 Москва
E-mail: nichek@mail.ru
Ключевые слова: трещина критического размера, предельная скорость трещины, упругое тело, присоединенная масса, механическое напряжение, дислокация
Страницы: 158-166
Аннотация >>
Трещина представляется в виде непрерывной совокупности линейных дислокаций. Получены простые аналитические выражения для потенциальной и кинетической энергий окружения движущихся трещин и присоединенной массы трещин при произвольном виде приложенного к трещине напряжения P(x). Показано, что указанные аналитические выражения представляют собой билинейные интегралы от функций P(x) и δP(x)/δx. Эти интегралы вычислены в явном виде для постоянного напряжения по всей длине трещины и напряжения, обусловленного действием молекулярных сил сцепления в узкой области вблизи устьев трещин. Показано, что результат расчетов не зависит от вида сил молекулярного сцепления. Использованный подход к описанию трещин и выполненные на основе этого подхода расчеты позволили впервые получить полное аналитическое выражение для предельной скорости распространения трещин в упругих материалах в зависимости от основных механических характеристик таких материалов.
|
|
А. П. Шабанов
Сибирский государственный университет путей сообщения, 630049 Новосибирск
E-mail: shabanov@211.ru
Ключевые слова: усталостная трещина, пластическая зона, закон Париса
Страницы: 167-175
Аннотация >>
Предложен механизм развития трещины на основе исследования изменения радиуса кривизны ее вершины в процессе циклического нагружения образца. Получены зависимости, связывающие механические характеристики материала, геометрию трещины и скорость ее роста при циклическом нагружении конструкции.
|
|
Л. В. Баев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mail: Baevlev@inbox.ru
Ключевые слова: внутренняя энергия, потенциал, разномодульность, поперечная и продольная скорости
Страницы: 176-182
Аннотация >>
Рассмотрена задача о распространении продольных и поперечных волн в разномодульной модели упругой изотропной среды, описываемой потенциалом, зависящим от трех инвариантов деформаций и позволяющим учитывать влияние предварительного деформирования среды на продольную и поперечную скорости.
|
|
И. Ю. Цвелодуб
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mail: itsvel@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: плоская упругая область, жесткое включение, однородные поля напряжений и моментов
Страницы: 183-186
Аннотация >>
Рассматриваются плоские задачи об определении напряженно-деформированного состояния изотропной упругой области с жестким включением. Показано, что поле напряжений во включении определяется однозначно. Для плоскости с эллиптическим включением это поле является однородным, а напряжения на бесконечности и во включении связаны взаимно однозначными соотношениями.
|
|
В. В. Глаголев, А. А. Маркин
Тульский государственный университет, 300600 Тула
E-mail: vadim@tsu.tula.ru, markin@uic.tula.ru
Ключевые слова: характерный размер, граничное интегральное уравнение, линейная упругость, идеально упругопластическая модель
Страницы: 187-195
Аннотация >>
Рассмотрена задача о начале движения разреза в плоскости под действием внешней симметричной нагрузки. Материал, лежащий на продолжении разреза, образует слой (слой взаимодействия). Предполагается возможным переход в пластическое состояние в пределах слоя. Поведение слоя описывается в рамках идеально упругопластической модели, плоскость вне слоя считается линейно-упругой. Получена система граничных интегральных уравнений для определения напряженно-деформированного состояния. На основе этой системы строится дискретная модель разделения материала слоя в предположении постоянства напряженно-деформированного состояния в элементе слоя взаимодействия. Определено распределение напряжений в зоне предразрушения.
|
|
И. Н. Андронов1, Н. П. Богданов1, Л. А. Уляшева2
1 Ухтинский государственный технический университет, 169300 Ухта
E-mail: iandronov@mail.ru
2 Ухтинский технический лицей, 169300 Ухта
Ключевые слова: мартенситная и аустенитная фазы, феноменологический подход, термоциклирование, модель расчета величины мартенситной фазы
Страницы: 196-200
Аннотация >>
Предложена модель расчета величины мартенситной фазы, основанная на предположении, что производная от этой величины по температуре пропорциональна произведению величин мартенситной и аустенитной фаз. Развитый в работе подход позволяет достоверно описывать деформационное поведение материала при термоциклировании в интервалах мартенситных переходов включая неполные фазовые превращения.
|
|
В. М. Мирсалимов
Азербайджанский технический университет, AZ1129 Баку, Азербайджан
E-mail: irakon63@hotmail.com
Ключевые слова: диск, вращающийся вал, трещины, натяг посадки, оптимальное проектирование
Страницы: 201-209
Аннотация >>
Рассмотрена плоская задача механики разрушения для кругового диска, посаженного на вращающийся вал. Считается, что диск насажен на вал с натягом, а вблизи внутренней поверхности диска имеется произвольно размещенных прямолинейных трещин длиной (). На основе минимаксного критерия проведено теоретическое исследование натяга соединения диска с вращающимся валом, обеспечивающего минимизацию параметров разрушения (коэффициента интенсивности напряжений) диска. Построена замкнутая система алгебраических уравнений, позволяющая получить решение задачи оптимального проектирования. Рассмотрен упрощенный способ минимизации параметров разрушения диска.
|
|
В. И. Бутырин, В. Н. Максименко, Л. В. Павшок, Е. Г. Подружин
Новосибирский государственный технический университет, 630090 Новосибирск
E-mail: kimt@ngs.ru
Ключевые слова: весовая оптимизация, покоординатный спуск, нелинейное программирование, метод граничных интегральных уравнений, композитные материалы, панель с отверстием, комбинированные нагрузки
Страницы: 210-218
Аннотация >>
Решаются задачи весовой оптимизации анизотропных конструкций при ограничениях по прочности, устойчивости и т. д. с использованием метода покоординатного спуска на единичном интервале в сочетании с эффективными методами нелинейного программирования (метода деления отрезка пополам и метода золотого сечения).
|
|
И. В. Симонов, А. В. Тянин
Институт проблем механики РАН, 119526 Москва
E-mail: simonov@ipmnet.ru
Ключевые слова: волокно, частота колебаний, диаграмма растяжения, электрический сигнал
Страницы: 219-223
Аннотация >>
Предложен достаточно простой метод построения кривых растяжения тонких волокон, заключающийся в определении зависимости частот малых поперечных колебаний тонких волокон от деформации растяжения волокна. С использованием классической формулы теории колебаний струны для этих частот рассчитывается напряжение в волокне. Предлагается вместо силы и деформации измерять частоту и деформацию. Такой метод имеет ряд преимуществ, в частности, является более точным. Резонансные частоты определяются путем регистрации антенной сопутствующего электрического поля, возникающего при колебаниях заряда, распределенного по поверхности волокна. Эффективность метода продемонстрирована на примере построения кривых растяжения сополимерных волокон разного диаметра.
|
|
