Главная – Журналы – Поиск по журналам

Исследуется влияние метода подготовки композиционной смеси состава TiC - n Ni (n =40, 50, 75 % - объемная доля никеля) на содержание карбидов в материале покрытия, полученного методом холодного газодинамического напыления. Показано, что при получении покрытий из порошковой смеси, приготовленной в V-образном смесителе, содержание карбида титана ниже, чем у покрытий, полученных из порошков, механически обработанных в высокоэнергетической планетарной мельнице. В случае перемешивания порошковой смеси в V-образном смесителе мелкие частицы карбида титана при напылении не достигают поверхности подложки вследствие торможения в ударно-сжатом слое газа, возникающем при натекании сверхзвуковой струи на преграду, и поэтому не участвуют в формировании покрытия. Напыление механически обработанного порошка, состоящего из композитных агломерированных частиц TiC-Ni, позволяет значительно (приблизительно в 1,8 раза) увеличить содержание карбидов в покрытии

С использованием метода конечных элементов и модели взаимодействия жидкости и упругого тела исследуется влияние вибрационных воздействий на артериальную гемодинамику и механические свойства стенки артерии. В результате численного моделирования установлено, что при проведении массажных манипуляций c частотой воздействия 2ʄ₀ средний расход кровотока увеличивается более чем на 5,34 %, при частотах ʄ₀ и 4ʄ₀ увеличение расхода менее существенно. При манипуляциях кровоток нарушается и происходит концентрация сдвиговых напряжений на стенке сосуда в зоне смешанного потока. Показано, что при деформации напряжение Мизеса на стенке артерии увеличивается, достигая максимального значения при максимальной деформации

Описывается подход к моделированию распределения скорости, характерного для потока за рабочим колесом гидротурбины, позволяющий существенно снизить расходы на проведение испытаний. Поток создается с помощью специального аппарата - завихрителя, представляющего собой комбинацию двух лопаточных решеток: неподвижной и вращающейся. С помощью методики проектирования завихрителей для генерации полей скорости, соответствующих распределениям скоростей за реальными гидротурбинами, создано восемь лопаточных решеток, моделирующих распределения скорости при оптимальных режимах работы гидротурбин различного типа. Проводится проверочный численный расчет параметров течения в пакете Ansys, а также сравнение спроектированных распределений скорости с экспериментальными, полученными на аэродинамическом лабораторном стенде с помощью лазерно-доплеровского анемометра. Показано, что проектные, расчетные и экспериментальные распределения скорости за рабочим колесом гидротурбины удовлетворительно согласуются. Таким образом, апробирован перспективный подход к лабораторному моделированию течения в проточной части гидротурбины и показана его эффективность

Представлены результаты экспериментальных и численных исследований обтекания удлиненного осесимметричного тела вращения в аэродинамической трубе малых скоростей с закрытой рабочей частью и в свободном потоке. Число Рейнольдса, вычисленное по длине тела вращения, менялось в диапазоне 2,75x10⁶ ÷ 9,40x10⁶. Численное решение задачи выполнено в предположении осесимметричного стационарного несжимаемого течения с использованием программного пакета ANSYS Fluent. Показано существенное влияние стенок рабочей части аэродинамической трубы на характер обтекания и аэродинамические характеристики тела вращения для случая, когда коэффициент загромождения рабочей части моделью тела вращения формально не превышает 2 %

Представлены новые аналитические решения для расчета изменения температуры в потоке жидкости и в металлической обсадной колонне, обусловленного индукционным нагревом участка колонны. Решения основаны на одномерной аналитической модели, в которой учитывается конвективный теплоперенос потоком жидкости, теплообмен между жидкостью и обсадной колонной, тепловыделение в металлической колонне при включении индуктора и потери в цемент и породу вследствие теплопроводности. Для получения решения использован метод интегрального преобразования Лапласа по времени, обратное преобразование проведено с помощью численного алгоритма Стефеста. Исследованы особенности температурного поля в процессе нагрева и после отключения индуктора, показано, что скорость уменьшения температурных аномалий возрастает с увеличением расхода жидкости в колонне. Проведено сравнение результатов расчетов по аналитической модели с результатами численного моделирования в программном пакете Ansys Fluent, а также с экспериментальными данными. Показано, что полученные аналитические решения могут использоваться при прогнозировании температурных аномалий, обусловленных индукционным нагревом обсадной колонны

Исследованы свойства дисперсионных соотношений для двух новых полностью нелинейных слабодисперсионных моделей мелкой воды, для которых при определенных параметрах можно получить четвертый, шестой или восьмой порядок точности аппроксимации фазовой скорости модели трехмерных потенциальных течений. Для иерархии моделей мелкой воды в предположении о слабо изменяющейся форме дна получены формулы, устанавливающие связь между скоростью изменения амплитуды волны и скоростью изменения толщины слоя жидкости, а также выведены зависимости амплитуды и длины набегающей волны от глубины акватории. Показано, что новая модель четвертого порядка длинноволнового приближения с восьмым порядком точности дисперсионного соотношения обеспечивает наилучшую аппроксимацию рассмотренных характеристик в случае как горизонтального дна, так и дна переменной формы

Помощью подхода Нейбера-Новожилова и уточненной модели Леонова-Панасюка-Дагдейла с ненулевой шириной зоны предразрушения исследуется прочность прямоугольной пластины с двумя краевыми трещинами при нормальном отрыве. Используется сдвоенный дискретно-интегральный критерий прочности, так как в поле напряжений в окрестности вершины трещины имеется особенность. В вершине реальной трещины выполняется критерий разрушения для предельной деформации, а в вершине модельной трещины - критерий для нормальных напряжений. Проанализированы определяющие уравнения аналитической модели. Найдены простые формулы для разрушающей нагрузки при квазихрупком и квазивязком разрушении. Для плоского напряженного состояния построены кривые разрушения пластины

Получены уравнения, описывающие процесс распространения упругих волн в разрушающемся твердом теле. Показано, что решение уравнения для потенциала скорости продольных волн акустической эмиссии можно представить в виде суперпозиции полей ансамбля излучающих полостей-монополей. Параметры ансамбля монополей подбираются таким образом, чтобы структурные характеристики среды с полостями незначительно отличались от аналогичных характеристик твердого тела.

Исследованы микроструктура, качество поверхности и свойства покрытий теплозащитных экранов, полученных с использованием метода магнетронного напыления и метода гальванического покрытия. Установлено, что (Cr-Ag)-покрытие, полученное методом магнетронного напыления, более гладкое, его пористость и коэффициент излучения меньше, а твердость больше, чем у покрытия, полученного методом гальванического покрытия.

Предложен алгоритм решения обратной задачи формообразования оребренной панели из сплава АК4-1 (аналог сплавов AA2018, Al-Cu₂-Mg₂-Ni₁) при температуре, равной 200 °С. Задача сведена к решению вспомогательных прямых задач о напряженно-деформированном состоянии элементов конструкции панели. В качестве элементов конструкции принимались балки таврового сечения, которые подвергались чистому изгибу. Результирующий момент для получения целевой формы вычислен с использованием метода оптимизации Нелдера-Мида. Рассмотрены два способа получения изделия целевой формы: деформирование в условиях пластического течения и условиях ползучести. В используемых моделях материалов учитывалось различие механических свойств при растяжении и сжатии, а также наличие накопленных повреждений в материале. Расчеты проведены с учетом упругого распружинивания детали при снятии нагрузки.