|
|
|
Главная – Журналы – Прикладная механика и техническая физика 2023 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] => 52.15.59.163
[SESS_TIME] => 1714294852
[BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
[fixed_session_id] => 74f39761972126ad18d14aa038f177c7
[UNIQUE_KEY] => 62b6dc20b4599c0e6a3e7fd2e4a2c1e5
[BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
(
[LOGIN] =>
[POLICY_ATTEMPTS] => 0
)
)
2023 год, номер 4
|
П. С. Ахмед1, М. С. Абед2, И. А. Салим2
1Университет г. Койи, Койя, Ирак
payman.suhbat@koyauniversity.org
2Технологический университет, Багдад, Ирак
mayyadah.s.abed@uotechnology.edu.iq
Ключевые слова: баллистические эксперименты, алюмооксидная керамика, алюминиевый сплав 5074, вмятина
Страницы: 3-13
Аннотация >>
Приводятся результаты экспериментального исследования и численного моделирования поведения гибридных композитов при баллистическом воздействии. Разработана многослойная броня алюмооксидная керамика - тканый материал (кевлар или сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности), армированная эпоксидной смолой и алюминиевым сплавом. Показано, что результаты численного моделирования хорошо согласуются с результатами баллистических испытаний
DOI: 10.15372/PMTF202115020
EDN: TUSGGN
|
|
В.Б. Бекежанова1, О.Н. Гончарова2, А.С. Овчарова3
1Институт вычислительного моделирования СО РАН, Красноярск, Россия
vbek@icm.krasn.ru
2Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия
gon@math.asu.ru
3Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия
ovcharova@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: двухфазная система, термокапиллярная конвекция, испарение, локальный нагрев, численное моделирование
Страницы: 14-26
Аннотация >>
Исследуется задача о термокапиллярной конвекции в плоской ограниченной области, заполненной жидкостью и газом, контактирующими вдоль межфазной поверхности раздела, при слабом испарении. Для исследования процессов тепломассообмена и параметров фазовых переходов в условиях локального нагрева предложена двухсторонняя математическая модель на основе уравнений Обербека - Буссинеска. Проанализированы характеристики массопереноса через термокапиллярную границу раздела вследствие испарения и паросодержания в газовом слое с учетом влияния эффектов Соре и Дюфура. Представлены результаты численного исследования эволюции поверхности раздела и нестационарных течений в кювете. Расчет основных характеристик системы жидкость - газ и положения межфазной границы в каждый момент времени проводился с использованием специально разработанного численного алгоритма. Представленная модель позволяет описать формирование характерных тепловых и концентрационных структур и переходные режимы ячеистой конвекции со сложной конфигурацией течений в слоях
DOI: 10.15372/PMTF202215141
EDN: DRVQWT
|
|
С.В. Лукашевич, С.О. Морозов, А.Н. Шиплюк
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
lukashevich@itam.nsc.ru
Ключевые слова: устойчивость пограничного слоя, пористые покрытия, ламинарно-турбулентный переход, эксперимент, моделирование
Страницы: 27-45
Аннотация >>
Выполнен обзор работ, посвященных исследованию стабилизации высокоскоростного пограничного слоя с помощью пористых покрытий. Рассмотрены все используемые в экспериментальных исследованиях покрытия. Показано, что при оптимальных параметрах пористое покрытие может в значительной мере стабилизировать вторую моду возмущений и задержать ламинарно-турбулентный переход высокоскоростного пограничного слоя. Представлен обзор численных исследований пористых покрытий и показано, что для моделирования пористого покрытия используются специальные граничные условия или течение рассчитывается в каждой поре покрытия. Большая часть результатов расчетов, полученных с использованием линейной теории устойчивости и при прямом численном моделировании, хорошо согласуются с экспериментальными данными. Приведены примеры методов оптимизации пористых покрытий и использования перспективных метаматериалов
DOI: 10.15372/PMTF202215169
EDN: QWBNJO
|
|
Т.А. Губанова1, А.Р. Забиров1,2, И.А. Молотова1, В.А. Рязанцев1, В.В. Ягов1
1Национальный исследовательский университет "МЭИ", Москва, Россия
gubanova.ta@mail.ru
2Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Россия
zabirov.arslan@gmail.com
Ключевые слова: теплообмен, кипение, нестационарное охлаждение, закалка, затопленная струя, расстояние от среза сопла до охлаждаемого образца
Страницы: 46-54
Аннотация >>
Представлены результаты экспериментальных исследований процесса охлаждения циркониевого шара в недогретом этаноле под действием затопленной струи. В ходе экспериментов менялись степень недогрева охлаждаемой жидкости и расстояние от среза сопла до охлаждаемой поверхности. Представлены термограммы охлаждения и выявлено влияние расстояния между соплом и поверхностью на длительность охлаждения и температуру перехода от устойчивого пленочного кипения к интенсивному теплообмену
DOI: 10.15372/PMTF202215173
EDN: PITUZQ
|
|
Т. Р. Аманбаев
Южно-Казахстанский университет им. М. Ауэзова, Чимкент, Казахстан
tulegen_amanbaev@mail.ru
Ключевые слова: пограничный слой, поперечное течение, пластина, клин, отсос, вдув
Страницы: 55-66
Аннотация >>
С использованием уравнения Фолкнера - Скэн исследовано поведение поперечного течения жидкости в пограничном слое на пластине и клине при наличии и отсутствии отсоса и вдува на поверхности тела. С помощью численных методов показано, что при определенных условиях в пограничном слое возникают линии "притяжения" и "отталкивания", вдоль которых поперечная скорость равна нулю, а также линии максимальных поперечных скоростей. Рассматриваются разные режимы поперечного течения в пограничном слое, зависящие от определяющих параметров задачи
DOI: 10.15372/PMTF202215183
EDN: ISWBAW
|
|
А.А. Спасова, Ю.С. Зайко
Институт механики Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия
anya_spasova@mail.ru
Ключевые слова: затопленная струя, минимизация функционала, линейная неустойчивость
Страницы: 67-75
Аннотация >>
Разработан алгоритм управления затопленными струями для расчета геометрии формирующего устройства, которая обеспечивает в начальном сечении струи профиль скорости и (или) требуемые характеристики его линейной неустойчивости. Рассматривается класс формирующих устройств, геометрия которых аналогична геометрии созданного в Научно-исследовательском институте механики Московского государственного университета устройства. Алгоритм управления основан на методе градиентного спуска для минимизации функционала, связывающего параметрически заданную геометрию формирователя и выбранную характеристику соответствующего формируемого им начального профиля скорости струи. Работа алгоритма протестирована на примере функционала, описывающего отклонения профиля скорости струи от заданного
DOI: 10.15372/PMTF202215205
EDN: YPKPLO
|
|
П. К. Ядав, А. К. Верма
Национальный технологический институт им. Мотилала Неру, Аллахабад, Индия
pramodky@mnnit.ac.in
Ключевые слова: уравнения Навье - Стокса, несмешивающиеся ньютоновские жидкости, переменная вязкость, число Гартмана, магнитная гидродинамика
Страницы: 76-86
Аннотация >>
Исследовано течение электропроводящих несмешивающихся ньютоновских жидкостей с различными вязкостями по наклонному каналу под действием магнитного поля. Течение жидкости в наклонном канале инициировано постоянным градиентом давления и описывается уравнениями Навье - Стокса. Получены аналитические выражения для скорости, расхода жидкости и сдвиговых напряжений на стенке канала. Выполнен анализ влияния различных параметров задачи на характеристики течения
DOI: 10.15372/PMTF202215129
EDN: DUHHZQ
|
|
В.А. Батищев
Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия
batishev-v@mail.ru
Ключевые слова: термокапиллярный эффект, свободная граница, пограничный слой, бифуркация, вращение
Страницы: 87-94
Аннотация >>
С использованием системы уравнений Навье - Стокса рассчитаны вращательные режимы термокапиллярных течений жидкости в полубесконечном пространстве, ограниченном сверху недеформируемой свободной границей, на которой задано локальное распределение температуры. Показано, что в пограничном слое вблизи свободной границы в результате бифуркации возникают вращательные режимы течений жидкости при неравномерном охлаждении этой границы. Рассчитаны вторичные вращательные режимы, образующие два семейства решений, которые зависят от нескольких параметров, причем два параметра не определяются внешними условиями
DOI: 10.15372/PMTF202215218
EDN: OTHQQL
|
|
П. Киран1, С. Х. Манджула2
1Технологический институт Чайтаньи Бхарати, Хайдарабад, Индия
pallekiran_maths@cbit.ac.in
2Университет науки, технологий и исследований Вигнана, Вадламуди, Индия
manjubknd.bk@gmail.com
Ключевые слова: конвекция наножидкости, анализ процессов переноса, комплексное уравнение Гинзбурга - Ландау, численный анализ, g-джиттер, нелинейная теория
Страницы: 95-107
Аннотация >>
C использованием теории комплексного матричного дифференциального оператора и методов исследования колебаний конечной амплитуды изучена нелинейная конвекция наножидкости в пористой среде при наличии модулированной гравитации. Конечная амплитуда конвекции при наличии g-джиттера получена из условия разрешимости задачи третьего порядка. Для расчета тепломассопереноса через пористую среду используется анализ малоамплитудных колебаний. Для оценки тепломассопереноса вычисляются числа Нуссельта со вторым порядком приближения как функции конечной амплитуды. Установлено, что изменение гравитационного поля может оказывать существенное влияние на тепломассоперенос. Показано, что для улучшения тепломассопереноса колебательный режим является более предпочтительным, чем стационарный
DOI: 10.15372/PMTF202215220
EDN: XGMNDX
|
|
О.В. Гермидер, В.Н. Попов
Северный (Арктический) федеральный университет им. М. В. Ломоносова, Архангельск, Россия
o.germider@narfu.ru
Ключевые слова: модельные кинетические уравнения, течение газа в микроканале, коэффициент трения Дарси
Страницы: 108-117
Аннотация >>
Предложен метод вычисления коэффициента трения Дарси в плоском канале, образованном двумя бесконечными параллельными пластинами, в зависимости от значений числа Рейнольдса и параметра разреженности газа в канале. В качестве модели отражения молекул газа от стенок канала применяется модель диффузного отражения Максвелла. Изотермический поток газа обусловлен наличием малого по абсолютной величине градиента давления, направленного вдоль стенок канала. Предложенный метод основан на решении линеаризованного эллипсоидально-статистического кинетического уравнения Больцмана с однородными граничными условиями с использованием полиномиальной аппроксимации Чебышева. Неизвестная функция, интерполирующая решение указанного уравнения, представляется в виде частичной суммы ряда по полиномам Чебышева первого рода. С использованием свойств конечных сумм для ортонормированной системы полиномов Чебышева задача сведена к системе линейных алгебраических уравнений относительно значений искомой функции в узлах интерполяции. Проведен анализ полученных результатов
DOI: 10.15372/PMTF202215230
EDN: ZATBIS
|
|
А.Д. Косинов, М.В. Питеримова, А.В. Шмакова, Н.В. Семенов, Ю.Г. Ермолаев
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
kosinov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: сверхзвуковое течение, плоская пластина, пограничный слой, слабые ударные волны, контролируемые возмущения
Страницы: 118-129
Аннотация >>
С использованием результатов экспериментальных исследований проведено сравнение пространственно-временных распределений амплитуды контролируемых пульсаций в линейной и слабонелинейной фазах развития волнового поезда в однородном и неоднородном пограничных слоях на плоской пластине при числе Маха M=2. (Неоднородность течения вызвана продольным стационарным возмущением, порожденным парой слабых ударных волн. Контролируемые возмущения генерировались локально с поверхности при фиксированной мощности высокочастотного тлеющего разряда внутри модели.) Установлено, что неоднородность течения изменяет механизм взаимодействия субгармонических возмущений. Показано, что в центре волнового поезда наблюдается нарушение пространственного синхронизма пульсаций субгармонической частоты
DOI: 10.15372/PMTF202215232
EDN: NVNCDI
|
|
О.Ю. Динариев, Н.В. Евсеев
Технологическая компания "Шлюмберже", Москва, Россия
odinariev@slb.com
Ключевые слова: пористая среда, фильтрация, газоконденсат, фазовые переходы, неравновесность
Страницы: 130-138
Аннотация >>
С учетом возможной неравновесности процесса, а именно кинетики фазового перехода газ - конденсат, рассмотрено фильтрационное течение двухфазной многокомпонентной газоконденсатной смеси в окрестности вертикальной добывающей скважины. Приведены результаты численного решения задачи о фильтрации для различных значений дебита скважины и параметров скорости установления термодинамического равновесия в пластовой смеси. Показано, что влияние неравновесности увеличивается при увеличении дебита скважины
DOI: 10.15372/PMTF202315247
EDN: HOIDMK
|
|
Б.В. Семисалов1,2
1Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
vibis@ngs.ru
2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: полимерная жидкость, мезоскопическая модель, цилиндрический канал, течение пуазейлевского типа, точное решение, особые точки
Страницы: 139-151
Аннотация >>
С использованием реологической мезоскопической модели Покровского - Виноградова получены разрешающие уравнения, описывающие стационарные течения несжимаемой вязкоупругой полимерной жидкости в цилиндрическом канале. Найдены точные решения уравнений и сформулированы ограничения для значений реологических параметров, обеспечивающие существование этих решений. Получены результаты, позволяющие описать процесс разрушения ламинарного течения пуазейлевского типа. Главную роль в этом процессе с точки зрения механики играют размер и ориентация макромолекул полимерной жидкости, с точки зрения математики - особые точки найденных решений
DOI: 10.15372/PMTF202315255
EDN: GLYXVZ
|
|
Г.М. Севастьянов, К.С. Бормотин
Комсомольский-на-Амуре государственный университет, Комсомольск-на-Амуре, Россия
akela.86@mail.ru
Ключевые слова: вязкоупругость, изгиб, разносопротивляемость материала растяжению и сжатию
Страницы: 152-160
Аннотация >>
Получено аналитическое решение задачи о релаксации напряжений в изогнутой вязкоупругой пластине. Исследовано влияние различия вязких свойств материала при растяжении и сжатии на релаксацию изгибающего момента. Деформация полагается конечной, использовано мультипликативное разложение тензора градиента деформации на упругую и неупругую составляющие. Проведено сравнение двух моделей, учитывающих различие свойств материала при растяжении и сжатии
DOI: 10.15372/PMTF202215206
EDN: RAKMJA
|
|
Д.В. Паршин1, Р.А. Гайфутдинов1, А.В. Коптюг2, А.П. Чупахин1
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия
parshin@hydro.nsc.ru
2Исследовательский центр спортивных технологий Университета Средней Швеции, Эстерсунд, Швеция
andrey.koptyug@miun.se
Ключевые слова: скольжение по снегу, трение со смазкой, микроструктура, лыжный спорт, кристаллы льда, реология снега
Страницы: 161-177
Аннотация >>
Поскольку в современном спорте высоких достижений техническая составляющая является определяющей, в лыжных гонках важным элементом оказывается скользящая поверхность беговых лыж. Проведен обзор работ по механике скольжения, рассмотрены современные способы его улучшения, а также перспективы развития данного направления в современных энергетических и экологических условиях. Проведен подробный анализ различных факторов, влияющих на механику скольжения, в частности альбедо снежного покрова, микрошероховатость скользящей поверхности лыж
DOI: 10.15372/PMTF202215234
EDN: ICPHES
|
|
В.Ю. Кирпичников1, В.Ю. Смольников1, Е.С. Скобля2, А.И. Сятковский2
1Крыловский государственный научный центр, Санкт-Петербург, Россия
sotnik26@bk.ru
2ОАО "Пластполимер", Санкт-Петербург, Россия
krony05.02.87@gmail.com
Ключевые слова: вибропоглощение, звукоизлучение, вибропоглощающие композиты, бумажно-слоистый пластик
Страницы: 178-183
Аннотация >>
Исследована эффективность двух способов уменьшения вибрации и звукоизлучения пластины из бумажно-слоистого пластика (ламината). Установлено, что включение в конструкцию пластика полимерной поливинилацетатной пленки или облицовка пластины из пластика армированным вибропоглощающим покрытием на основе пленки и алюминиевой фольги или пластика приводит к существенному улучшению ее виброакустических характеристик. Наиболее существенное уменьшение вибрации и звукоизлучения зарегистрировано при нанесении покрытия с алюминиевой фольгой, толщина которой в шесть раз меньше толщины демпфируемой пластиковой пластины
DOI: 10.15372/PMTF202215236
EDN: WRYDQQ
|
|
С.И. Сенашов, И.Л. Савостьянова
Сибирский государственный университет науки и технологий им. М. Ф. Решетнева, Красноярск, Россия
sen@sibsau.ru
Ключевые слова: точное решение, нелинейная упругость, двухслойный материал
Страницы: 184-187
Аннотация >>
Найдено решение системы уравнений нелинейной упругости, описывающее напряженно-деформированное состояние двухслойного несжимаемого материала. Полученное решение может быть использовано для описания сжатия двухслойного материала жесткими плитами, которые сближаются с постоянным ускорением
DOI: 10.15372/PMTF202315262
EDN: IVJOLJ
|
|
В. И. Ризов
Университет архитектуры, гражданского строительства и геодезии, София, Болгария
v_rizov_fhe@uacg.bg
Ключевые слова: продольная трещина, вязкоупругая модель, балочная конструкция, неоднородность, нелинейная пружина, нелинейный демпфер
Страницы: 188-194
Аннотация >>
Исследуется продольное разрушение неоднородной консольной балочной конструкции на основе нелинейной вязкоупругой модели, учитывающей зависимость свойств материала от деформации. Вязкоупругий элемент представляет собой параллельно соединенные нелинейную пружину и нелинейный демпфер. Модуль упругости нелинейной пружины и коэффициент вязкости нелинейного демпфера зависят от деформации. Для подтверждения правильности вычисления скорости выделения энергии деформации используется закон сохранения энергии
DOI: 10.15372/PMTF202215233
EDN: SGFIJR
|
|
С.И. Феоктистов, И.К. Андрианов
Комсомольский-на-Амуре государственный университет, Комсомольск-на-Амуре, Россия
serg_feo@mail.ru
Ключевые слова: цилиндрическая труба, раздача, предельные возможности, диаграмма предельных деформаций формоизменения, метод переменных параметров упругости
Страницы: 195-202
Аннотация >>
Рассмотрен метод определения предельного коэффициента раздачи цилиндрических труб с использованием конической оснастки, позволяющий достаточно точно вычислить момент разрушения заготовки с учетом нелинейной пластичности материала и изменения толщины. Метод основан на использовании диаграмм предельных деформаций формоизменения при прогнозировании разрушения заготовки и метода переменных параметров упругости при определении напряженно-деформированного состояния
DOI: 10.15372/PMTF202215239
EDN: UGOFJS
|
|
Г.В. Шоев
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
shoev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: многотемпературный подход, неравновесное течение, колебательно-колебательный энергообмен
Страницы: 203-212
Аннотация >>
Обсуждается реализация модели Кандлера колебательно-колебательного энергообмена между двухатомными молекулами при их неупругом столкновении. На примере взаимодействия кислорода O2 и азота N2 проанализированы метод простой итерации, метод Ньютона, метод деления отрезка пополам и приближенная формула для расчета равновесной колебательной температуры, необходимой в модели Кандлера. Для проведения расчетов рекомендован метод Ньютона или деления отрезка пополам. Тестирование модели колебательно-колебательного энергообмена проводилось на примере нульмерной колебательной релаксации, течения вблизи цилиндра и течения в клиновидном сопле. Показано, что колебательно-колебательный энергообмен оказывает влияние на распределение колебательных температур
DOI: 10.15372/PMTF202215211
EDN: BBORLM
|
|
