Главная – Журналы – Прикладная механика и техническая физика / Journal of Applied Mechanics and Technical Physics 2026 номер ...

Поиск по журналу

Прикладная механика и техническая физика / Journal of Applied Mechanics and Technical Physics

2026 год, номер 1

1. Термохимическое разрушение углеродных композитных материалов при стендовых испытаниях на твердом топливе Р.Д. Бердов, Л.И. Волкова, А.С. Головатюк Государственный научный центр Российской Федерации "Исследовательский центр им. М. В. Келдыша", Москва, Россия berdovrd@mail.ru Ключевые слова: углеродный композиционный материал, огневые испытания, твердое топливо, химическая эрозия, окисление Страницы: 3-14 Аннотация >> Исследовано влияние газовой завесы, формирующейся из продуктов деструкции элементов тепловой защиты камер сгорания твердотопливных газогенераторов, на процессы разрушения углеродных материалов вкладышей критического сечения. Проанализированы экспериментальные данные двух серий огневых испытаний на стендовых установках: проведенных авторами и описанных в литературе. В обеих сериях испытаний наблюдаются относительно малые значения скоростей линейного уноса материала, которые соответственно в 2,5 и 6 раз меньше рассчитанных по методикам для крупногабаритных ракетных двигателей на твердом топливе. Предложена математическая модель, основанная на взаимосвязанном решении интегральных соотношений импульса и энергии для пограничного слоя и определении теплового состояния и разрушения материалов. Данная модель позволяет учитывать дополнительные подмесы "холодного", химически инертного по отношению к углероду газа в поток продуктов сгорания топлива. Применимость модели обоснована сравнением результатов расчетов по ней с экспериментальными данными, различие которых не превышает 5 % DOI: 10.15372/PMTF202415531 EDN: ANXDZC Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

2. Теоретическое исследование ползучести стали и никелевого сплава в условиях нестационарности режимов термомеханического нагружения В.М. Грешнов, И.В. Пучкова Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия greshnov_vm@list.ru Ключевые слова: дислокационная ползучесть металлов, кривая ползучести и ее стадии, нестационарная ползучесть, физико-математическая теория Страницы: 15-22 Аннотация >> С использованием кинетической физико-математической теории ползучести металлов, в которой учитывается термоактивированное скольжение дислокаций, описан процесс ползучести при одноосном растяжении стали марки ЭИ696 и никелевого сплава ЭИ826 в условиях нестационарности режимов термомеханического нагружения. Полученные в работе новые результаты свидетельствуют о перспективности применения данной теории при проектировании авиационной техники DOI: 10.15372/PMTF202415533 EDN: JJLVEE Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

3. Влияние состава на твердость и теплопроводность спеченных композитов Al - металлическое стекло Fe66Cr10Nb5B19 Д.В. Дудина1,2, А.Р. Насырбаев3, А.А. Сивков3,4, М.А. Есиков1, Б.Б. Бохонов2, В.И. Квашнин1, А.В. Ухина2, Г.Ю. Кога5 1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия ddudina@hydro.nsc.ru 2Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия bokhonov@solid.nsc.ru 3Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия arn1@tpu.ru 4Колледж коммуникационных технологий Цзилиньского университета, Чанчунь, Китай sivkov@tpu.ru 5Федеральный университет Сан-Карлоса, Сан-Паулу, Бразилия gykoga@ufscar.br Ключевые слова: композит, металлическое стекло, алюминий, твердость, теплопроводность, правило смесей Страницы: 23-30 Аннотация >> Представлен процесс получения композитов Al - металлическое стекло Fe66Cr10Nb5B19 с малой остаточной пористостью при различной концентрации компонентов. Установлено, что в ходе спекания не происходило межфазных взаимодействий компонентов композита. Экспериментально определены твердость и теплопроводность композитов Al - металлическое стекло Fe66Cr10Nb5B19. Проведено сравнение полученных данных с величинами, рассчитанными по правилу смесей. Показано, что экспериментально определенные значения теплопроводности композитов с объемной долей металлического стекла 20 и 80 \% близки к значениям, рассчитанным по моделям для случаев параллельного и последовательного соединения фаз соответственно. При этом значения твердости данных композитов соответствовали значениям, вычисленным по моделям Ройсса и Фойгта DOI: 10.15372/PMTF202415610 EDN: QSLMBQ Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

4. Метод определения аэродинамического демпфирования крена затупленных тел при сверхзвуковых скоростях Н.П. Адамов, Е.А. Часовников Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия adamov@itam.nsc.ru Ключевые слова: установка свободного кругового вращения, сегментально-коническое тело, момент крена, момент силы "вязкого" трения, эквивалентный коэффициент аэродинамического демпфирования крена Страницы: 31-36 Аннотация >> Приведено описание экспериментальной установки свободного кругового вращения затупленных тел относительно продольной оси. Изложена методика определения момента крена при испытаниях в аэродинамической трубе. Разработан метод определения эквивалентного коэффициента аэродинамического демпфирования крена, основанный на независимости "вязкой" составляющей момента силы трения в подшипниках качения от осевой нагрузки. Показано, что для сегментально-конического тела экспериментальное значение коэффициента близко к расчетному, определенному путем численного интегрирования уравнений сплошной среды в квазистационарном приближении. Предложенный метод может быть использован для нахождения демпфирующего момента крена спускаемых аппаратов, что необходимо для решения задач динамики полета DOI: 10.15372/PMTF202415590 EDN: ZBJSFY Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

5. Структура отрывного течения в области присоединения при сверхзвуковом обтекании угла сжатия различной конфигурации В.И. Запрягаев, И.Н. Кавун, Л.П. Трубицына Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия zapr@itam.nsc.ru Ключевые слова: сверхзвуковое течение, угол сжатия, отрыв, вихри Гертлера, теплообмен в зоне присоединения Страницы: 37-54 Аннотация >> Представлены результаты расчетно-экспериментального исследования вихревой структуры в зоне присоединения отрывного течения при числе Маха набегающего потока M∞ = 6. Рассмотрены три конфигурации угла сжатия: угол сжатия, образованный двумя плоскими поверхностями, тот же угол сжатия при наличии боковых стенок, осесимметричная модель. Величина угла сжатия во всех случаях одинакова и составляет 30°. Установлено, что геометрия модели существенно влияет на структуру и параметры вихревого течения в зоне присоединения, а именно на наличие или отсутствие продольных пристенных вихрей гертлеровского типа, их геометрические размеры, а также на величину силовых и тепловых параметров в зоне присоединения DOI: 10.15372/PMTF202415591 EDN: ZSKDLQ Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

6. Распределенная восприимчивость вихрь - неровность погранслоя скользящего крыла 2. Характеристики восприимчивости В.И. Бородулин, Ю.С. Качанов, А.П. Рощектаев Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия bo@itam.nsc.ru Ключевые слова: ламинарный пограничный слой, скользящее крыло, вихри набегающего потока, волнистости поверхности, возбуждение волн неустойчивости поперечного течения, коэффициенты распределенной восприимчивости пограничного слоя Страницы: 55-92 Аннотация >> Экспериментально исследуется распределенная восприимчивость ламинарного пограничного слоя скользящего крыла к нестационарным вихрям набегающего потока с продольной ориентацией вектора завихренности в присутствии однородных по размаху волнистостей поверхности. Эксперименты проводились на модели 25-градусного скользящего крыла в условиях полностью контролируемых возмущений. Обнаружено, что нестационарные продольные вихри потока способны приводить к очень эффективному распределенному (в направлении течения) возбуждению нестационарных мод неустойчивости поперечного течения на комбинационных поперечных волновых числах, возникающему вследствие рассеяния вихрей на неоднородностях поверхности. Ч. 1 данного исследования (опубликованная в предыдущем номере журнала) посвящена описанию экспериментального подхода и его теоретического обоснования; экспериментальной установки; структуры основного течения; метода возбуждения и характеристик возмущений набегающего потока и поверхности; экспериментальных свидетельств высокой эффективности исследуемого механизма восприимчивости; экспериментального подтверждения и важной роли резонанса продольных волновых чисел при возбуждении наиболее усиливаемых мод неустойчивости поперечного течения. Ч. 2 настоящего исследования (данная статья) посвящена экспериментальной оценке амплитуд и фаз коэффициентов распределенной восприимчивости типа вихрь - неровность в зависимости от частоты возмущений и поперечного волнового числа. В ней также получены коэффициенты восприимчивости, ответственной за возбуждение волн поперечного течения на гладкой поверхности, и проведено сопоставление относительной эффективности механизмов распределенной вихревой восприимчивости и восприимчивости вихрь - неровность. Результаты сопоставляются также с теми, что были получены ранее для распределенной вихревой восприимчивости на гладкой поверхности DOI: 10.15372/PMTF202415596 EDN: IOOOVI Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

7. Опыт применения пассивных методов управления обтеканием несимметричного крылового профиля турбулентным потоком В.И. Корнилов, А.Н. Попков Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия kornilov@itam.nsc.ru Ключевые слова: несимметричный крыловой профиль, перепуск воздуха, турбулентный пограничный слой, перфорированная поверхность, давление, профильное сопротивление, подъемная сила Страницы: 93-108 Аннотация >> Исследована возможность управления обтеканием несимметричного крылового профиля Clark Z турбулентным несжимаемым потоком путем пассивного перепуска воздуха через перфорированные участки поверхности из области повышенного давления в область пониженного давления, а также путем подвода внешнего напорного потока через носовую часть крыла и последующего его отвода на нижнюю сторону крыла. Исследования проведены в диапазоне чисел Рейнольдса по хорде крыла Rec = (0,40÷1,28) ⋅ 106 и углах атаки от –6 до 6°. Показано, что рассмотренный способ управления имеет неоднозначный характер, существенно зависящий от протяженности области массопереноса, ее положения вдоль хорды крыла, угла атаки и числа Рейнольдса. Вместе с тем в некоторых случаях удается достичь снижения профильного сопротивления крыла на 4-5 % и увеличения подъемной силы, что позволяет улучшить его аэродинамическую эффективность DOI: 10.15372/PMTF202415612 EDN: BOSXCF Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

8. Расчет характеристик устойчивости сверхзвукового пограничного слоя на модели плоской пластины с продольными слотами различной глубины В.И. Лысенко, Б.В. Смородский, А.Д. Косинов, А.А. Яцких, Г.Л. Колосов, А.Д. Юзенас Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия vl@itam.nsc.ru Ключевые слова: сжимаемый пограничный слой, гидродинамическая неустойчивость, слоты Страницы: 109-121 Аннотация >> Приводятся результаты проведенного впервые расчетно-теоретического исследования влияния ориентированных вдоль потока прямоугольных углублений (слотов) на поверхности плоской пластины на устойчивость пограничного слоя при числе Маха набегающего потока M∞= 2. Рассмотрены слоты различной глубины (число Рейнольдса 0 ≤ Reh ≤ 5400) и малой ширины по сравнению с длиной волны неустойчивости. Среднее течение получено с использованием пакета вычислительной газодинамики FlowVision. В результате расчетов по линейной теории устойчивости обнаружено, что увеличение глубины слотов приводит к смещению диапазона частот, в котором пограничный слой неустойчив, в область б\'ольших частот, при этом скорости пространственного роста пульсаций становятся меньше, чем в случае пограничного слоя на гладкой поверхности, т. е. происходит стабилизация течения DOI: 10.15372/PMTF202415618 EDN: SXTVJP Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

9. О механизме образования продольных вихрей в сверхзвуковой струе, истекающей из радиального сопла С.П. Киселев, В.П. Киселев, В.Н. Зайковский, Г.В. Трубачеев Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия kiselev@itam.nsc.ru Ключевые слова: радиальное сопло, сверхзвуковая струя, продольные вихри, эксперимент, численное моделирование Страницы: 122-131 Аннотация >> Исследован механизм образования продольных вихрей в сверхзвуковой струе, истекающей из осесимметричного радиального сопла. В результате численного моделирования течения газа установлено, что эти вихри возникают при втекании газа из форкамеры во входной канал через ряд отверстий в направлении, перпендикулярном оси симметрии радиального сопла. Возникшие вихри переносятся потоком газа из входного канала в радиальное сопло, а затем в сверхзвуковую струю, истекающую из этого сопла. Результаты расчетов удовлетворительно согласуются с данными экспериментов DOI: 10.15372/PMTF202515629 EDN: NHBQVA Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

10. Способ построения капиллярной модели пористой среды на основе данных томографического исследования кернов О.А. Симонов, Ю.Ю. Ерина Тюменский научный центр СО РАН, Тюмень, Россия s_o_a@rambler.ru Ключевые слова: пористая среда, фильтрация, капиллярная модель, абсолютная проницаемость, поровое пространство Страницы: 132-144 Аннотация >> Предложена оригинальная методика построения модельной пористой среды. В качестве основы использована известная и широко применяемая капиллярная модель, учитывающая распределение пор по размерам. Модель пористой среды сформирована путем разбиения последней на тонкие слои, перпендикулярные предполагаемому направлению течения с отрезками капилляров, характеристики которых определяются методами стандартного исследования керна. Слои вероятностно соединяются между собой, формируя параллельные капилляры с переменным сечением. В приближении безынерционного течения рассчитывается эффективный диаметр капилляров, затем пара соединенных капилляров различного диаметра заменяется новым капилляром с эффективным диаметром. После многократного повторения такой операции исходная пористая среда оказывается замененной на пучок параллельных капилляров одинакового диаметра. Описаны теоретические аспекты, обоснованы принятые допущения и определены ограничения на применение модели. Представлены результаты расчета коэффициента абсолютной проницаемости для двух образцов горной породы, проведено их сравнение с результатами расчета коэффициента проницаемости по классической капиллярной модели. Показано, что предлагаемая модель обеспечивает более точное соответствие результатов расчетов экспериментальным данным DOI: 10.15372/PMTF202415606 EDN: PUQVDM Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

11. Управление дисперсностью аэрозоля с помощью ультразвука О.Б. Кудряшова, А.В. Шалунов, А.Д. Абрамов Бийский технологический институт Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова, Бийск, Россия olgakudr@inbox.ru Ключевые слова: дисперсность аэрозоля, дробление, коагуляция, ультразвуковое поле Страницы: 145-156 Аннотация >> Теоретически обоснован способ управления дисперсностью аэрозоля за счет воздействия ультразвуковыми колебаниями различной интенсивности. Показано, что в зависимости от частоты и интенсивности ультразвукового воздействия можно инициировать в газодисперсной системе процессы укрупнения либо дробления частиц. Разработана математическая модель коагуляции и дробления аэрозольных капель в ультразвуковом поле. Впервые предложен критерий коагуляции-дробления  tCF, представляющий собой отношение характерных времен этих процессов. Получено выражение для критического диаметра частиц, при котором характерные времена процессов будут одинаковы ( tCF = 1) DOI: 10.15372/PMTF202415583 EDN: MVCAXF Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

12. Начальное распределение флуктуаций скорости в струе Хагена - Пуазейля В.В. Леманов, В.В. Лукашов, К.А. Шаров Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия lemanov@itp.nsc.ru Ключевые слова: течение Хагена - Пуазейля, ламинарные струи, распределение Шлихтинга, пульсации скорости Страницы: 157-162 Аннотация >> В экспериментах получены распределения пульсаций скорости в течении Хагена - Пуазейля при различных значениях числа Рейнольдса и диаметра трубки. Показано, что распределение пульсаций продольной скорости имеет максимум на оси и не зависит от числа Рейнольдса. С увеличением числа Рейнольдса степень турбулентности в трубе уменьшается, при этом среднеквадратичное значение пульсаций растет. Установлено, что пульсации скорости (менее 2 %) в течении Хагена - Пуазейля практически не оказывают влияния на процесс истечения струй из труб большой длины DOI: 10.15372/PMTF202415608 EDN: ANWDTC Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

13. Волновое течение вязкой жидкости в плоском канале, его устойчивость и теплопередача от стенок Ю.Я. Трифонов Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия trifonov@itp.nsc.ru Ключевые слова: вязкое течение, устойчивость, ламинарно-турбулентный переход Страницы: 163-174 Аннотация >> С использованием полных уравнений Навье - Стокса найдены две ветви режимов вязкого течения жидкости в виде стационарно бегущих волн между двумя гладкими поверхностями. На плоскости параметров (длина волны, число Рейнольдса) определена область существования новых решений и показано, что режимы течения, соответствующие одной из ветвей, неустойчивы. Устойчивые режимы существуют в широком диапазоне чисел Рейнольдса начиная со значений, существенно меньших числа Рейнольдса, при котором происходит потеря линейной устойчивости основного стационарного решения. Рассчитаны основные волновые характеристики решений нового типа. Для реализации этих решений требуется перепад давления, существенно больший, чем для получения основного стационарного решения, при этом происходит более интенсивная теплопередача от стенок DOI: 10.15372/PMTF202515622 EDN: SIFMFA Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

14. Влияние пассивного возмущения на локальную структуру течения пузырькового турбулентного потока за обратным уступом М.А. Пахомов Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия pma41976@yandex.ru Ключевые слова: пузырьковый поток, плоский канал, обратный уступ, ребро-вихрегенератор, нестационарные осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье - Стокса, численное моделирование, интенсификация турбулентности Страницы: 175-190 Аннотация >> Выполнено численное исследование влияния возмущения, создаваемого ребром-вихрегенератором, на локальную структуру течения и турбулентность пузырькового течения в плоском канале за обратным уступом. Для описания динамики течения и тепломассопереноса в газовой и дисперсной фазах используется эйлеров подход. При решении задачи используются осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье - Стокса, записанные с учетом наличия пузырьков. Исследовано влияние концентрации, начального диаметра воздушных пузырьков и высоты ребра-вихрегенератора на структуру турбулентного течения и длину отрывной области. Наличие ребра-вихрегенератора вызывает существенный (в два раза) рост уровня турбулентности как в однофазном, так и в двухфазном пузырьковом отрывном течении. Установленное ребро оказывает заметное влияние на турбулентность в отрывном потоке (рост уровня турбулентности достигает 60 %). Добавление пузырьков приводит к уменьшению длины зоны рециркуляции (на 60 \% при ∆/H = 1/3) DOI: 10.15372/PMTF202515624 EDN: XONYHH Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

15. Разработка модели и верификация результатов расчета бурильной колонны при колебаниях типа стик-слип О.С. Букашкина, В.С. Тихонов OOO "Акватик - Бурильные трубы", Москва, Россия obukashk@mail.ru Ключевые слова: бурильная колонна, колебания типа стик-слип, модели резания, результаты моделирования, данные полевых тестов, сравнительный анализ Страницы: 191-203 Аннотация >> Предложена модель продольно-крутильных колебаний бурильной колонны в скважине c произвольным профилем. Разработана численная схема расчета. Проведен сравнительный анализ результатов расчета и данных полевых тестов. Установлено, что главными факторами, влияющими на возникновение колебаний типа стик-слип, являются внутренняя удельная энергия разрушения породы и скорость вращения ротора. Сравнение результатов расчета с данными полевых тестов показало адекватность модели с приемлемой для практики степенью точности DOI: 10.15372/PMTF202415582 EDN: WNKSJK Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

16. Определение изгибных напряжений в стальных образцах методом акустоупругости с использованием поверхностных волн Рэлея И.Н. Ерофеева1,2, В.И. Ерофеев1,2, В.М. Родюшкин2 1Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия erofeewa.ira2014@yandex.ru 2Институт проблем машиностроения РАН - филиал Федерального исследовательского центра Института прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН, Нижний Новгород, Россия erof.vi@yandex.ru Ключевые слова: изгибные напряжения, акустоупругость, поверхностная волна Рэлея Страницы: 204-211 Аннотация >> Приводятся результаты экспериментального исследования акустоупругости, возникающей при распространении в поле изгибных статических напряжений поверхностных ультразвуковых волн Рэлея. Для образца из стали марки Ст. 20 показано, что эффект акустоупругости при сжатии и растяжении различен. Для поверхностных волн Рэлея построен калибровочный график, который позволяет использовать волны этого типа для контроля напряжений при изгибе, что при объемном зондировании невозможно DOI: 10.15372/PMTF202415588 EDN: QTLBMO Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

17. Гидродинамический стенд для моделирования пульсирующего потока вязкой жидкости в упругих моделях кровеносных сосудов Д.В. Паршин1,2 1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия parshin@hydro.nsc.ru 2Национальный медицинский исследовательский центр им. Е. Н. Мешалкина, Новосибирск, Россия Ключевые слова: гидродинамический гравитационный стенд, нестационарный поток, экспериментальная гемодинамика, магнитный клапан, ультразвуковые измерения, гидродинамика тройников Страницы: 211-222 Аннотация >> Представлен гидродинамический стенд гравитационного типа, способный обеспечивать как стационарный, так и нестационарный режим течения со скоростью до 16 см/с и колебания давления в диапазоне 60÷130 мм рт. ст. в зоне измерений, что позволяет проводить эксперименты по изучению гемодинамики практически любого сегмента сердечно-сосудистой системы. Для управления расходом впервые использована вариация угла в области сопряжения потоков систолического и диастолического контуров течения стенда. Реализована возможность управления минимальным и максимальным давлением в нестационарном потоке DOI: 10.15372/PMTF202515632 EDN: QPCMZW Добавить в корзину Товар добавлен в корзину