|
|
|
Главная – Журналы – Прикладная механика и техническая физика / Journal of Applied Mechanics and Technical Physics 2007 номер ...
2007 год, номер 6
|
В. П. Жуков, И. В. Шваб, А. В. Бурдаков*
Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск
*Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, 630090 Новосибирск,
shva@ict.nsc.ru
Ключевые слова: плазма, тиринг-неустойчивость, пересоединение, резонансная поверхность
Страницы: 3-14
Аннотация >>
Изучается динамика плазмы в открытых магнитных ловушках с электронным пучком, в частности в ловушке ГОЛ-3. Численно исследуется возможность образования резонансной поверхности магнитного поля и развития винтовой неустойчивости, обусловленной наличием этой поверхности.
|
|
В. А. Левин, Г. А. Скопина
Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041 Владивосток
levin@iacp.dvo.ru, gala@vlc.ru
Ключевые слова: вихрь, ударная волна, волна детонации, осесимметричное течение, поверхность разрыва, закон сохранения
Страницы: 15-21
Аннотация >>
Изучается поведение вектора вихря скорости на поверхности разрыва, возникающей при обтекании тела сверхзвуковым неоднородным потоком горючего газа с образованием ударной или детонационной волны. В общем случае набегающий поток является вихревым, с заданным распределением параметров. Показано, что при переходе через поверхность разрыва отношение касательной компоненты вихря к плотности сохраняется, сами эти величины терпят разрыв. Приведены результаты расчетов завихренности потока за стационарной детонационной волной, находящейся в осесимметричном сверхзвуковом потоке горючей смеси газов.
|
|
В. В. Остапенко
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
ostapenko_vv@ngs.ru
Ключевые слова: уравнения мелкой воды, прерывные волны, модифицированный закон сохранения полного импульса, задача о разрушении плотины
Страницы: 22-43
Аннотация >>
Предложен метод, позволяющий в рамках первого приближения теории мелкой воды моделировать процесс распространения прерывных волн по сухому руслу. В основе этого метода лежит модифицированный закон сохранения полного импульса, в котором учитываются сосредоточенные потери импульса, обусловленные образованием локальных турбулентно-вихревых структур в поверхностном слое жидкости на фронте прерывной волны. Количественная оценка таких потерь получена путем вывода уравнений мелкой воды из уравнений Навье — Стокса с учетом вязкости, влияние которой в областях турбулентного течения, описываемых прерывными волнами, резко возрастает. Исследована устойчивость прерывных волн, допускаемых модифицированной системой законов сохранения теории мелкой воды. В качестве примера проведен сравнительный анализ решений задачи о разрушении плотины, получаемых по классической и модифицированной моделям мелкой воды.
|
|
С. К. Чанкаев, В. Я. Яковлев
Открытое акционерное общество “Пиро-Росс”, 141300 Сергиев Посад Московской области
piro-ross@tsinet.ru
Ключевые слова: пиротехника, внутренняя баллистика, артиллерийский снаряд
Страницы: 44-49
Аннотация >>
Разработана математическая модель выстрела снаряда при низких давлениях в заснарядном пространстве. Рост давления ограничен из-за неодновременности воспламенения и сгорания частиц пороха и истечения продуктов сгорания пороха через зазор между снарядом и стенками ствола орудия. Определены кинетические характеристики процесса распространения пламени по частицам пороха. Проведено сравнение расчетных и экспериментальных данных. Результаты расчетов использованы при проектировании самоходных пусковых установок 2А85 и модернизации самоходных пусковых установок 2А30.
|
|
Т. А. Боднарь
Технологический институт Алтайского государственного технического университета,
659305 Бийск, bta@bti.secna.ru
Ключевые слова: интегральное уравнение, нелинейный оператор, метод итераций, неподвижная точка
Страницы: 50-56
Аннотация >>
Получено приближенное решение нелинейного интегрального уравнения Некрасова ω = A[ω, μ] методом последовательной замены ядра интегрального оператора на близкое. Решение ищется не непосредственно в точке бифуркации μ1 =3 линеаризованного уравнения ω = μL[ω], а в точке μ =1, в которой оператор A[ω μ], оставаясь нелинейным по ω, линеен по μ.
|
|
М. А. Бисярин
Научно-исследовательский институт радиофизики Санкт-Петербургского
государственного университета, 198504 Санкт-Петербург,
bisyarin@niirf.spbu.ru
Ключевые слова: акустический импульс, нелинейное волновое уравнение, показатель адиабаты, нелинейное уравнение Шредингера с переменными коэффициентами, солитон огибающей
Страницы: 57-69
Аннотация >>
Рассмотрено распространение слабонелинейного акустического импульса в слабоизогнутом волноводном слое, сильнонеоднородном в поперечном направлении и слабонеоднородном в продольном направлении. Исходная система уравнений гидродинамики сведена к нелинейному волновому уравнению, коэффициенты которого определены с использованием уравнения состояния среды. Установлено, что при переходе показателя адиабаты через значение γ = 3/2 характер процесса распространения импульса меняется: при больших значениях γ среда является фокусирующей, при меньших — дефокусирующей. Показано, что процесс распространения импульса характеризуется тремя масштабами: высокочастотное заполнение модулируется огибающей, эволюцию которой, в свою очередь, формируют средняя по скорости эволюция фазы огибающей и медленное изменение амплитуды. Для огибающей импульса выведено обобщенное нелинейное уравнение Шредингера с коэффициентами, зависящими от продольной координаты. Для определенных типов продольной неоднородности построено явное солитонное решение этого уравнения.
|
|
С. М. Аульченко, В. П. Замураев, А. П. Калинина
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск, aultch@itam.nsc.ru, zamuraev@ itam.nsc.ru
Ключевые слова: трансзвуковое течение, аэродинамические характеристики, подвод энергии, уравнения Эйлера
Страницы: 70-76
Аннотация >>
Изучена возможность управления аэродинамическими характеристиками крыловых профилей на трансзвуковых режимах полета с помощью локального импульсно-периодического подвода энергии. На основе численного решения двумерных нестационарных уравнений газовой динамики определено изменение структуры течения вблизи симметричного профиля и его аэродинамических характеристик в зависимости от величины энергии при несимметричном (относительно профиля) ее подводе. Проводится сравнение полученных результатов с данными расчетов обтекания профиля под различными углами атаки без подвода энергии. Установлено, что с помощью подвода энергии заданная подъемная сила может быть получена при значительно меньшем волновом сопротивлении профиля по сравнению со случаем его обтекания под углом атаки.
|
|
Р. Н. Бардаков, В. В. Миткин, Ю. Д. Чашечкин
Институт проблем механики РАН, 119526 Москва, chakin@ipmnet.ru
Ключевые слова: стратифицированная жидкость, волны, след, полосчатые структуры
Страницы: 77-91
Аннотация >>
В линейном приближении рассчитана картина возмущений, возникающих при движении полосы вдоль горизонтальной поверхности в непрерывно стратифицированной жидкости, в которой выделены опережающие и присоединенные внутренние волны, пограничные слои и краевые сингулярности. С использованием оптических теневых методов исследована картина течения за пластиной, движущейся с постоянной скоростью в непрерывно стратифицированной жидкости, проанализирована трансформация волн и тонкоструктурных элементов течения с увеличением скорости тела. Показано, что рассчитанные и экспериментально наблюдаемые при малых скоростях картины внутренних волн хорошо согласуются.
|
|
В. И. Мелихов, О. И. Мелихов, Ю. В. Парфенов, С. Е. Якуш
Электрогорский научно-исследовательский центр по безопасности АЭС,
142530 Электрогорск Московской области, parfenov@erec.ru
Ключевые слова: фильтровальная установка, безопасность АЭС, естественная тепловая конвекция, теплопроводность, теплообмен
Страницы: 92-102
Аннотация >>
Рассмотрен температурный режим фильтровальной установки, находящейся в процессе охлаждения после аварии на АЭС. Разработанаматематическая модель, основанная на трехмерных уравнениях термогидродинамики и учитывающая механизмы теплообмена (конвекцию, теплопроводность и излучение). Установлено, что для рассмотренных вариантов установки максимальное значение температуры в сорбирующем модуле не превышает 300 °C и запас по температуре составляет 20–50 °C.
|
|
С. А. Назаров
Институт проблем машиноведения РАН, 199178 Санкт-Петербург
serna@snark.ipme.ru
Ключевые слова: анизотропное упругое тело, мелкозернистая граница, асимптотические представления
Страницы: 103-114
Аннотация >>
Получены явные представления для начальных членов асимптотики решения спектральной задачи теории упругости в плоской области с быстроосциллирующей границей. На основе асимптотических формул предложены два способа моделирования задачи: с помощью краевых условий Вентцеля и с использованием принципа гладкого изображения сингулярно возмущенной границы. Обсуждаются различные подходы к обоснованию асимптотических представлений.
|
|
А. М. Коврижных, В. Д. Барышников, А. В. Манаков, А. Ф. Никитенко*
Институт горного дела СО РАН, 630091 Новосибирск
*Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
akovr@sibmail.ru
Ключевые слова: пластичность, ползучесть, длительная прочность металлов, критерий текучести Кулона — Мора
Страницы: 115-123
Аннотация >>
Предлагается соотношения длительной прочности и ползучести металлов строить на основе критерия Кулона — Мора. Подробно анализируются уравнения ползучести и критерий длительной прочности для плоского напряженного состояния. Результаты расчетов на длительную прочность сравниваются с данными экспериментов с металлическими материалами. Установлено, что теоретические и экспериментальные результаты удовлетворительно согласуются.
|
|
В. В. Киселев, Д. В. Долгих
Институт физики металлов УрО РАН, 620219 Екатеринбург, kiseliev@imp.uran.ru
Ключевые слова: оболочка, нелинейная упругость, устойчивость, солитон
Страницы: 124-134
Аннотация >>
В рамках нелинейной теории упругости построена упрощенная модель динамики изгибов тонкой гидростатически сжатой оболочки вблизи порога устойчивости ее формы. Найдены условия существования и явные выражения для пространственно локализованных возбуждений и узоров из вмятин на поверхности оболочки, которые являются “предвестниками” ее последующего формоизменения.
|
|
Ю. И. Мещеряков, А. К. Диваков, Н. И. Жигачева, М. М. Мышляев*
Институт проблем машиноведения РАН, 199178 Санкт-Петербург
*Институт металлургии и материаловедения
Ключевые слова: структурный уровень, микрокристаллический, высокоскоростное соударение, откольная прочность, порог динамической устойчивости
Страницы: 135-146
Аннотация >>
Проведены ударные испытания двух партий алюминиево-литиевого сплава 1420. Для материала первой партии средний размер зерна составляет 24 мкм, для материала второй партии, полученного методом равноканального углового прессования, — 1,6 мкм. В экспериментах по высокоскоростному соударению плоских образцов определялись две характеристики динамической прочности материала: порог динамической устойчивости на сжатие на переднем фронте импульса сжатия и откольная прочность материала. Материалы обоих типов имеют одинаковый порог динамической устойчивости на сжатие, в то время как откольная прочность микрокристаллического сплава оказалась на 20% больше откольной прочности поликристаллического сплава. Это обусловлено затратами энергии на структурообразование в крупнозернистом материале при переходе на более крупномасштабный структурный уровень (в случае мелкозернистого материала такая структура имеется в исходном состоянии). В экспериментах выявлено наличие второго пластического фронта, амплитуда которого составляет приблизительно 10% амплитуды первого пластического фронта.
|
|
А. В. Демидов, А. Г. Макаров, А. М. Сталевич
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна,
191186 Санкт-Петербург, makvin@mail.ru
Ключевые слова: полимеры, нелинейно-наследственная вязкоупругость, напряженно-деформированное состояние
Страницы: 147-157
Аннотация >>
Предлагается вариант математической модели нелинейно-наследственной вязкоупругости полимерных материалов, с использованием которого осуществляется прогнозирование деформационных процессов различной сложности — от процессов простой релаксации и простой ползучести до сложных деформационно-восстановительных процессов и процессов обратной релаксации с чередованием нагружения и разгрузки.
|
|
Д. А. Ходжаев, Б. Х. Эшматов*
Ташкентский институт ирригации и мелиорации, 700000 Ташкент, Узбекистан
*Политехнический институт и государственный университет штата Вирджиния,
24061 Блэксбург, США, dhodjaev@mail.ru, ebkh@mail.ru
Ключевые слова: вязкоупругая пластина, сосредоточенная масса, нелинейные колебания, метод Бубнова — Галеркина, ядро релаксации
Страницы: 158-169
Аннотация >>
Рассмотрена задача о колебаниях вязкоупругой пластины с сосредоточенными массами в геометрически нелинейной постановке. В уравнении движения пластины действие сосредоточенных масс учитывается с использованием δ-функции Дирака. С помощью метода Бубнова — Галеркина задача сводится к решению системы обыкновенных нелинейных интегродифференциальных уравнений типа уравнений Вольтерры. Для решения полученной системы с сингулярным ядром Колтунова — Ржаницына применен численный метод, основанный на использовании квадратурных формул. Исследовано влияние вязкоупругих свойств материала пластины, а также расположения и количества сосредоточенных масс на амплитудно-частотные характеристики колебания. Проведено сравнение результатов численных расчетов, полученных с использованием различных теорий.
|
|
И. Э. Келлер, П. В. Трусов, О. В. Шишкина, Д. В. Давыдов
Пермский государственный технический университет, 614000 Пермь
kie@pstu.ac.ru
Ключевые слова: сверхпластичность, устойчивость, способы описания движения
Страницы: 170-177
Аннотация >>
Предлагается подход к аттестации определяющих соотношений с точки зрения их пригодности для описания сверхпластичности, основанный на анализе условий устойчивости однородного растяжения образца по отношению к~малым возмущениям текущей конфигурации. На примере простейшей (нелинейно-вязкой) модели сверхпластичной среды показана необходимость учета частичного сохранения локальной топологии при варьировании уравнений движения.
|
|
