Главная – Журналы – Поиск по журналам

Численно исследованы термо- и
гидродинамические процессы при
соударении жидкой металлической капли с
многослойной подложкой. Математическая
модель основана на уравнениях Hавье —
Стокса для несжимаемой жидкости и
уравнениях теплопереноса в подложке и
капле с учетом сил повеpхностного
натяжения и фазового перехода при
затвеpдевании металла. В результате
численных экспериментов исследовано
влияние скорости соударения, исходного
размера капли, перегрева металла,
температуpы и теплофизических свойств
подложки на моpфологию затвеpдевшей
частицы, ее высоту, размеp контактного
пятна и время полного затвеpдевания.
Результаты численных расчетов
удовлетворительно согласуются с данными
эксперимента.

Предложена модель спонтанной
кристаллизации тонкого слоя расплава
металла, приведенного в контакт с
массивной подложкой. С использованием
теории суммарной кристаллизации
Колмогорова данная модель позволяет
рассчитать распределение кристаллитов по
размерам по толщине слоя, что дает
возможность управлять микроструктурой
затвердевающего слоя путем выбора
соответствующих подложек.

Экспериментально исследованы термические
флуктуации при переходе от пузырькового
к пленочному кипению воды на проволочном
нагревателе и флуктуации формы струи при
истечении перегретой жидкости из сосуда
высокого давления. Обнаружено, что при
кризисе теплоотдачи на проволочном
нагревателе и при интенсивном объемном
вскипании в струе перегретой жидкости
спектр мощности флуктуаций имеет
расходящуюся по закону 1/f
низкочастотную составляющую (фликкер-
шум). Данный эффект обусловлен
протеканием в системе неравновесных
фазовых переходов: кризиса теплоотдачи
при переходе от пузырькового к
пленочному кипению и кризиса потока при
вскипании струи перегретой жидкости.

Исследованы способы управления тепловыми
режимами при пространственном обтекании
затупленного тела сверхзвуковым потоком
с одновременным использованием вдува
газа с поверхности пористого затупления
и перетекания тепла в материале
оболочки. Решение задачи в сопряженной
остановке позволило учесть влияние
неизотермичности стенки оболочки на
характеристики тепло- и массообмена в
пограничном слое. Показана эффективность
использования теплопроводных материалов
для снижения максимальных температур в
зоне завесы.

Путем решения трехмерных прямых и
обратных задач исследованы процессы
теплообмена при сверхзвуковом
пространственном обтекании затупленного
по сфере конуса с учетом перетекания
тепла по продольной и окружной
координатам. Показана перспективность
применения высокотеплопроводных
материалов для снижения максимальных
температур на наветренной стороне
обтекаемого тела.

Изучено разрушение в окрестности вершины
углового выреза, для описания которого
предлагается использовать критерий
разрушения типа Нейбера—Новожилова. В
предложенном критерии пределы осреднения
напряжений на оси выреза зависят от
наличия, размера и положения дефектов
исходного материала. В качестве
характерного линейного размера выбран
параметр кристаллической решетки
исходного материала. Для угловых вырезов
получены простые соотношения,
связывающие коэффициент интенсивности
напряжений при модифицированном
коэффициенте сингулярности, сам
коэффициент сингулярности и
теоретическую прочность на сдвиг
монокристалла материала с учетом
поврежденности материала в окрестности
вершины. В полученных соотношениях
возможен предельный переход по углу от
углового выреза к трещине. Показано, что
классический критический коэффициент
интенсивности напряжений, используемый
при оценке прочности тел с трещинами, не
является константой материала.

Приводится линеаризованная система
уравнений упругого деформирования тонких
пластин с произвольными граничными
условиями на лицевых поверхностях в
произвольной криволинейной системе
координат. Эти уравнения являются первым
приближением однопараметрической
последовательности уравнений двумерных
задач, полученных из исходной трехмерной
задачи путем аппроксимации неизвестных
функций в виде отрезков рядов по
полиномам Лежандра. Решена задача о
потере устойчивости бесконечно длинной
пластины при сжатии в одном направлении.
Проводится сравнение полученных
результатов с известными.

Рассматривается толстостенная длинная
коническая труба из идеально
пластического материала, на внутренней
поверхности которой внезапно приложено
равномерно распределенное давление,
остающееся постоянным во времени, или
которой сообщается скорость. С
внутренней конической поверхности
распространяется зона идеальной
пластичности. Материал трубы как в
пластической, так и в упругой зонах
считается несжимаемым. В пластической
зоне принимается условие пластичности
Губера— Мизеса.

Выписана асимптотика решения контактной
задачи о давлении (без трения) на
упругое тело кругового штампа с плоским
основанием в предположении малости
относительного размера площадки
контакта. В полученные формулы входят
интегральные характеристики упругого
тела, зависящие от его формы, размеров,
условий закрепления, коэффициента
Пуассона и расположения центра штампа.
Выяснен механический смысл этих величин
как коэффициентов локальной податливости
упругого тела. На основе теоремы
взаимности установлены соотношения,
уменьшающие в общем случае число
различных коэффициентов в
асимптотическом разложении. Приведены
результаты численных расчетов некоторых
коэффициентов локальной податливости
упругого полушара в его центре.
Обсуждается асимптотическая модель
действия сосредоточенной силы на упругое
тело.

Приведены результаты экспериментальных
исследований динамической прочности и
деформируемости образцов из
базальтопластика при однократном
импульсном (взрывном) нагружении.
Полученные данные свидетельствуют о
высокой удельной прочности
базальтопластиковых образцов и близости
их прочностных характеристик к
характеристикам аналогичных трубчатых
образцов из стеклопластика на основе
высокомодульного стекловолокна. При этом
удельная несущая способность образцов не
изменяется с увеличением всех
геометрических размеров образцов в два
раза.