|
|
|
Главная – Журналы – Прикладная механика и техническая физика 2013 номер 2
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] => 18.217.3.94
[SESS_TIME] => 1730293734
[BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
[fixed_session_id] => 8e816454cb827aba96e0b13829200cab
[UNIQUE_KEY] => 4756889f216ccd593a05882e7b1272a5
[BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
(
[LOGIN] =>
[POLICY_ATTEMPTS] => 0
)
[SESS_OPERATIONS] => Array
(
)
)
2013 год, номер 2
|
В.К. Андреев, В.Б. Бекежанова
Институт вычислительного моделирования СО РАН, 660036 Красноярск
andr@icm.krasn.ru
Ключевые слова: устойчивость, неизотермическая жидкость, конвективные течения
Страницы: 3-20
Аннотация >>
Приведен обзор работ, посвященных исследованию устойчивости течений вязких теплопроводных жидкостей.
|
|
С.П. Актершев, С.В. Алексеенко
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе, 630090 Новосибирск
sergey-aktershev@mail.ru
Ключевые слова: стекающая пленка жидкости, устойчивость течения, волны, интегральный подход, базисные функции
Страницы: 21-31
Аннотация >>
Для описания длинноволновых возмущений в стекающей пленке вязкой жидкости разработана новая модель, основанная на интегральном подходе и разложении профиля скорости в ряд по линейно независимым базисным функциям краевой задачи. Проведен линейный анализ устойчивости пленочного течения и получены дисперсионные зависимости. Показано, что результаты расчетов по новой модели хорошо согласуются с имеющимися экспериментальными данными о течении пленки жидкости по поверхности с малым углом наклона.
|
|
Н.Н. Федорова1,2, И.А. Федорченко1,2, А.В. Федоров1
1Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
irina@itam.nsc.ru
2Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин), 630008 Новосибирск
Ключевые слова: сверхзвуковые течения, смешение, внутренние течения, отрыв, турбулентность, ударные волны
Страницы: 32-45
Аннотация >>
Приводятся результаты моделирования взаимодействия плоской сверхзвуковой струи со сверхзвуковым турбулентным высокоэнтальпийным потоком в канале. Задача решается в двумерной постановке при числах Маха внешнего течения M∞ = 2,6; 2,8 и больших значениях полной температуры потока T0 = 1800 ÷ 2000 K. Математическая модель включает полные осредненные уравнения Навье ‑ Стокса, дополненные двухпараметрической моделью турбулентности и уравнением, описывающим перенос выдуваемого вещества. Расчеты проведены с использованием программного комплекса ANSYS Fluent 12.1. На основе известных результатов экспериментов по поперечному выдуву струй азота и гелия выполнена верификация расчетной методики. Показано, что результаты расчета и эксперимента удовлетворительно согласуются. Для исследуемых задач наряду с распределениями характеристик на поверхности получены поля параметров течения, позволяющие выявить особенности, которые трудно воспроизвести в эксперименте. Параметрические исследования показали, что увеличение угла наклона и массового расхода струи приводит к увеличению глубины проникания струи в поток, но при этом реализуются более интенсивные отрывы и скачки.
|
|
Р.И. Мулляджанов1,2, Н.И. Яворский1,2
1Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе, 630090 Новосибирск
rustammul@gmail.com
2Новосибирский государственный университет
nick@itp.nsc.ru
Ключевые слова: уравнения Навье — Стокса, затопленная закрученная струя
Страницы: 46-51
Аннотация >>
Рассматривается задача о неосесимметричной закрученной струе несжимаемой вязкой жидкости, вытекающей в пространство, затопленное той же жидкостью. В предположении, что вектор момента количества движения, соответствующий закрутке струи, не коллинеарен вектору импульса струи, исследуется ее дальнее поле. Показано, что главные члены асимптотического разложения полного решения для поля скорости определяются точными интегралами сохранения импульса, массы и момента количества движения. Найдено аналитическое решение задачи, описывающее неосесимметричную закрученную струю.
|
|
Н.М. Зубарев, Е.А. Кочурин
Институт электрофизики УрО РАН, 620016 Екатеринбург
nick@iep.uran.ru
Ключевые слова: нелинейные волны, поверхность раздела, диэлектрические жидкости, электрогидродинамика, горизонтальное электрическое поле
Страницы: 52-58
Аннотация >>
Исследована нелинейная динамика поверхности раздела жидких диэлектриков в сильном горизонтальном электрическом поле. Показано, что трехмерные волны малой, но конечной амплитуды могут распространяться без искажений формы либо в направлении, совпадающем с направлением вектора напряженности внешнего поля, либо в направлении, противоположном ему, по поверхности раздела жидкостей, отношение плотностей которых прямо пропорционально отношению их диэлектрических проницаемостей. Для этого частного случая приведено аналитическое описание взаимодействия встречных слабонелинейных волн произвольной формы.
|
|
И.Б. Богоряд, Н.П. Лаврова
Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики Томского государственного университета, 634050 Томск
niipmm@mail.tomsknet.ru
Ключевые слова: вязкая жидкость, упругие радиально расположенные ребра, вихревое течение
Страницы: 59-64
Аннотация >>
Формулируется и с помощью численных методов решается краевая задача о вихревом течении вязкой несжимаемой жидкости во вращающейся полости, имеющей форму кругового цилиндра, в который в качестве источников интенсивного вихреобразования встроены упругие радиальные ребра (пластины). С использованием результатов решения вычислен коэффициент лобового сопротивления ребер.
|
|
К.Н. Волков
Университет Кингстона, SW15 3DW Лондон, Великобритания
dsci@mail.ru
Ключевые слова: двухфазное течение, частица, турбулентность, нестационарность, численное моделирование
Страницы: 65-80
Аннотация >>
Рассматривается турбулентное течение смеси газа и твердых частиц в канале с проницаемыми стенками (давление вблизи левого торца канала меняется по синусоидальной зависимости), которое отражает основные особенности течений в камере сгорания ракетного двигателя на твердом топливе. С использованием подхода Эйлера ‑ Лагранжа описывается нестационарное течение газовзвеси. Для моделирования движения частиц используется стохастический вариант дискретно-траекторного подхода. Обсуждается влияние конденсированной фазы на характеристики турбулентности и акустические колебания параметров рабочего тела в канале при наличии вдува. Результаты расчетов сравниваются с данными физического эксперимента.
|
|
О.С. Пятигорская, В.Л. Сенницкий
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
sennitskii@yandex.ru
Ключевые слова: твердое тело, вязкая жидкость, пульсации, колебания, внешнее силовое воздействие, преимущественно однонаправленное движение тела
Страницы: 81-87
Аннотация >>
Рассмотрена задача о движении пульсирующего твердого тела ‑ бесконечно длинного кругового цилиндра ‑ в колеблющейся вязкой жидкости в присутствии (или в отсутствие) внешнего стационарного силового воздействия. Применен метод возмущений. Обнаружено, что решение задачи о среднем по времени движении тела существует тогда и только тогда, когда пульсации тела, колебания жидкости и внешнее силовое воздействие удовлетворяют определенному соотношению. Установлено наличие плоского аналога явления преимущественно однонаправленного движения сжимаемого твердого тела в колеблющейся жидкости.
|
|
А.С. Верещагин1,2, И.В. Казанин1, В.Н. Зиновьев1, А.Ю. Пак1, А.Ф. Фомина1, В.А. Лебига1, В.М. Фомин1,2
1Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
2Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
vereshchag@itam.nsc.ru
Ключевые слова: проницаемость, гелий, микросфера, математическая модель, распределение
Страницы: 88-96
Аннотация >>
Построена математическая модель поглощения гелия сорбентом, состоящим из полых сферических частиц, с учетом их дисперсионного распределения по коэффициентам проницаемости и размерам. Показана возможность восстановления коэффициентов проницаемости материала микросфер по известной кривой сорбции и известному распределению частиц по размерам. На примере двух различных сорбентов проведены анализ и апробация модели.
|
|
А.Л. Казаков, А.А. Лемперт
Институт динамики систем и теории управления СО РАН, 664033 Иркутск
kazakov@icc.ru
Ключевые слова: нелинейная фильтрация, уравнения с частными производными, краевая задача, теорема существования и единственности, ряд, сходимость
Страницы: 97-105
Аннотация >>
Рассмотрена задача о движении фронта фильтрации по нулевому фону в случае степенной зависимости коэффициента фильтрации от плотности газа, доказана теорема существования и единственности решения в классе аналитических функций. Построено решение в явном виде, получены рекуррентные формулы для вычисления коэффициентов ряда, методом мажорант доказана сходимость ряда. Предложена процедура построения фронта фильтрации.
|
|
А. Махдиан1, Дж. Х. Лиахат2, М. Гайур1
1Исфаханский технологический университет, 84156-83111 Исфахан, Иран
a.mahdian@me.iut.ac.ir
2Тарбиат модаррес университет, Тегеран, Иран
ghlia530@modares.ac.ir
Ключевые слова: асимметричный кумулятивный заряд, теория формирования струй, асимметричный фронт волны детонации, явление схлопывания облицовки
Страницы: 106-115
Аннотация >>
Представлена модель, имеющая меньше ограничений по сравнению с существующими моделями и описывающая явление коллапса при любой геометрической асимметрии облицовки заряда и при наличии как симметричной, так и асимметричной формы фронта волны. В модели развита наиболее полная обобщенная классическая теория формирования струй. В симметричном случае известные модели достаточно точно описывают процесс формирования струи и песта, однако асимметрия облицовки, окружающего заряда и фронта волны детонации, а также технические требования, в частности производственные допуски, могут оказывать влияние на коллапс облицовки и поведение кумулятивной струи и песта. Некоторые известные модели, описывающие асимметричные процессы, либо не являются замкнутыми, либо применимы при определенных ограничениях (таких, как малая асимметрия и плоский фронт волны). Представленная модель позволяет оценить влияние выпуклого, плоского и вогнутого фронтов волны на отклонение направления скорости струи от оси, определить другие параметры струи и песта, а также исследовать влияние асимметричного фронта волны на формирование струи в случае абсолютно симметричных облицовки и окружающего заряда.
|
|
Х. А. Аттия1, М. А. М. Абдин2
1Университет г. Эль-Фаюм, 63514 Эль-Фаюм, Египет
ah1113@yahoo.com
2Каирский университет, 12211 Каир, Египет
mostafa_a_m_abdeen@hotmail.com
Ключевые слова: магнитогидродинамическое течение, теплообмен, неньютоновский, вязкоупругий, электрически проводящие жидкости, ток Холла, ионное скольжение, пористые пластины
Страницы: 116-125
Аннотация >>
Рассматривается ионное скольжение в нестационарном течении Гартмана проводящей несжимаемой неньютоновской вязкоупругой жидкости между двумя параллельными горизонтальными изолированными пористыми пластинами с учетом теплообмена. В осевом направлении приложен однородный и постоянный градиент давления. В поперечном направлении действует внешнее однородное магнитное поле, и через поверхности пластин происходит равномерный отсос или вдув. Пластины поддерживаются при различных постоянных температурах, при этом учитываются джоулева и вязкая диссипации. С использованием конечных разностей получены численные решения уравнений импульса и энергии, исследовано влияние различных материальных параметров как на поле скорости, так и на поле температуры.
|
|
М.Б. Бабенков
Институт проблем машиноведения РАН, 199178 Санкт-Петербург
babenkov.michail@gmail.com
Ключевые слова: гиперболическая теория термоупругости, закон Максвелла — Каттанео, релаксация теплового потока, волновой перенос тепла, второй звук
Страницы: 126-137
Аннотация >>
Исследовано распространение плоских гармонических волн в термоупругой среде с релаксацией теплового потока, в частности в связанной постановке проведен анализ зависимостей температуры и перемещений от координаты. Исследованы зависимости групповой и фазовой скоростей от частоты. Изучено влияние частоты и параметров материала на амплитуды термоупругих волн. Результаты сопоставлены с известными результатами, полученными с использованием классической теории термоупругости.
|
|
С.Д. Алгазин
Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, 119526 Москва
algazinsd@mail.ru
Ключевые слова: спектр Коссера, задачи на собственные значения, численный алгоритм без насыщения
Страницы: 138-147
Аннотация >>
Рассматривается трехмерная задача о вычислении спектра Коссера первой краевой задачи теории упругости для тела вращения. С использованием расчетных сеток, содержащих 900 и 3600 узлов, установлено, что найденная Э. и Ф. Коссера последовательность собственных значений для шара не описывает весь спектр собственных значений.
|
|
А.А. Роговой, О.С. Столбова
Институт механики сплошных сред УрО РАН, 614013 Пермь
rogovoy@icmm.ru
Ключевые слова: конечные деформации, память формы, связанная задача
Страницы: 148-162
Аннотация >>
С использованием формализованного подхода к построению определяющих соотношений сложных сред при конечных деформациях записано уравнение состояния для сплава с памятью формы. Полученные соотношения протестированы на связанных упруго-неупругих краевых задачах о деформировании образца из материала с памятью формы при прямом и обратном мартенситных превращениях.
|
|
М.М. Шакиртов1, А.П. Шабанов1, В.М. Корнев2
1Сибирский государственный университет путей сообщения, 630082 Новосибирск
legion-mpf@yandex.ru
2Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
kornev@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: трещиноподобный разрез, диаграммы разрушения, пластические зоны
Страницы: 163-170
Аннотация >>
Рассмотрен процесс растяжения пластины с узким трещиноподобным разрезом, вершины которого образуют полуокружности конечного радиуса. Пластина изготовлена из структурированного материала, имеющего механические характеристики, близкие к характеристикам стали марки Ст.45. С использованием численного метода по необходимому и достаточному критериям построены диаграммы разрушения. Показана возможность аналитического представления диаграмм разрушения.
|
|
С.В. Сукнев
Институт горного дела Севера им. Н. В. Черского СО РАН, 677980 Якутск
suknyov@igds.ysn.ru
Ключевые слова: разрушение, геоматериалы, масштабный эффект, концентрация напряжений, отверстие, нелокальные критерии разрушения
Страницы: 171-178
Аннотация >>
Теоретически и экспериментально исследовано образование трещин отрыва в хрупком геоматериале с эллиптическим отверстием при сжатии в зависимости от угла наклона отверстия к оси нагружения. Проведено сравнение результатов расчета с полученными экспериментальными данными.
|
|
Н.П. Лазарев1,2
1Научно-исследовательский институт математики Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова, 677000 Якутск
nyurgun@ngs.ru
2Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: пластина, трещина, условие непроникания, вариационная задача, упругое включение
Страницы: 179-189
Аннотация >>
Исследуется задача о равновесии композитной пластины, состоящей из матрицы и упругого включения, вдоль границы которого расположена сквозная трещина. Деформирование матрицы описывается моделью Тимошенко, а упругого включения ‑ моделью Кирхгофа ‑ Лява. На кривой, описывающей трещину, задаются условия взаимного непроникания берегов трещины. Доказана однозначная разрешимость вариационной задачи. Получена система краевых условий на кривой, ограничивающей (в срединной плоскости) упругое включение. Сформулирована дифференциальная постановка задачи, эквивалентная исходной вариационной постановке.
|
|
Ю.В. Есипов
Южный научный центр РАН, 344010 Ростов-на-Дону
yu-yesipov5@yandex.ru
Ключевые слова: сложные конструкции, показатели напряженности, деформационные колебания, фурье-образ, нелинейная динамика, сегнетоэлектрические датчики
Страницы: 190-195
Аннотация >>
Путем серийного ударного возбуждения и построения фурье-образа линейных и нелинейных деформационных откликов и фазовых портретов неповрежденного или поврежденного вертикально подвешенного макета периодической сварной стержневой конструкции установлена зависимость отношения площадей фазовых портретов нелинейной и линейной областей деформационного отклика, характеризующего напряженность (поврежденность) макета, от импульса силы удара. Динамические деформационные отклики регистрировались с помощью наклеенных на макет сверхширокополосных (10–2 ÷ 108 Гц) сегнетоэлектрических микродатчиков на основе тонких пленок Pb(Zr0,53Ti0,47)О3 толщиной около 2 мкм с площадью зоны контакта 0,8 мм2.
|
|
А.А. Пикаревский, О.И. Стояновский
Конструкторско-технологический филиал Института гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
st@kti-git.nsc.ru
Ключевые слова: взрывная камера, тензометрирование, эквивалентные напряжения, логарифмический декремент затухания, параметр затухания колебаний
Страницы: 196-202
Аннотация >>
Экспериментально исследовано влияние наличия экрана на напряженное состояние корпуса реальной взрывной камеры и скорость затухания его колебаний. Отмечается существенное уменьшение напряжений в экранированной части корпуса и на его полюсе, где экран не устанавливался. Показано, что использование локального экрана в виде обечайки приводит к значительному увеличению длительности колебаний корпуса, в том числе на полюсе.
|
|
