При побудові математичних моделей фізичних полів широко використовуються різного типу гіпотези, що стосуються припущень щодо гладкості поля, характеру граничних поверхонь області існування поля та особливостей взаємодії об'єкта, що розглядається, з навколишніми об'єктами. В багатьох випадках використання зручних математичних модельних уявлень призводить до того, що деякі характеристики поля не мають обмежених значень в окремих точках. Питання про виникнення таких локальних особливостей у фізичних полях різної природи при вивченні їх методами математичного моделювання має принциповий характер з точки зору загального розуміння можливостей і змісту процесу математичного моделювання. Поява сингулярностей у характеристиках поля є наслідком суперечностей, які привносяться до математичної постановки задачі при незалежному моделюванні властивостей середовища, характеру границі та характеру граничних умов. У роботі викладено єдиний методологічний підхід до визначення характеру сингулярності в різних типах фізичних полів. Підхід базується на впровадженні поняття загального розв'язку граничної задачі та використанні такого розв'язку в околі сингулярних точок. Показано, що розв'язки з особливостями дають достовірні якісні та кількісні дані про характеристики поля поза малою зоною околу сингулярності. Аналіз розв'язків граничних задач з локальними особливостями показує характер труднощів при трактуванні фізичного змісту розв'язків поблизу сингулярностей. Тут типовими є такі ситуації, коли спостерігається взаємне проникнення різних частин тіла , величини переміщень або швидкостей деяких точок границі залежать від напрямку граничного

переходу та ін. У ряді випадків апріорне знання характеру сингулярностей дає можливість для розвитку нових підходів до побудови ефективних розв'язків граничних задач.

Раскрыта сущность понятия о явлении динамического хаоса в нелинейных системах (НС). Показано, что открытие хаотических режимов в НС, моделируемых детерминированными соотношениями, явилось одним из важнейших достижений науки второй половины ХХ ст. Приведены начальные сведения о фрактальных структурах, которые можно встретить во многих явлениях природы и которые используются при описании хаотических процессов в НС.

Проаналізовано особливості природного та штучного відновлення лісів з участю сосни звичайної як найбільш поширеної деревної породи у Боярській лісовій дослідній станції Київської області та західній частині Полісся України. Розглянуто питання впливу насаджень сосни звичайної різного складу, віку, повноти, географічного розташування на хімічні та фізико-хімічні властивості грунту, інтенсивність природного відновлення та її росту, запас стовбурової деревини та вихід цінних сортиментів деревостанів усіх вікових груп. Охарактеризовано заходи із створення та формування біологічно стійких та високопродуктивних насаджень сосни звичайної та бархата амурського з урахуванням умов місцезростання та категорій лісокультурних площ.

Проанализированы особенности естественного и искусственного восстановления лесов при участии сосны обыкновенной как наиболее распространенной древесной породы в Боярской лесовой исследовательской станции Киевской области и западной части Полесья Украины. Рассмотрены вопросы влияния насаждений сосны обыкновенной разного состава, возраста, полноты, географического расположения на химические и физико-химические свойства грунта, интенсивность естественного восстановления и ее роста, запас стволовой древесины и выход ценных сортиментов древостоев всех возрастных групп. Охарактеризованы меры по созданию и формированию биологически стойких и высокопродуктивных насаждений сосны обыкновенной и бархата амурского с учетом условий местопроизрастания и категорий лесокультурных площадей.

Наведено результати експериментальних досліджень кореляційних характеристик пульсацій пристінного тиску турбулентного граничного шару, який має місце в разі поздовжнього обтікання гнучких витягнутих циліндрів. Знайдено, що інтенсивність пульсацій пристінного тиску турбулентного граничного шару на гнучкому циліндрі вища, ніж на плескатій пластині та жорсткому циліндрі. Вихрові структури, які утворюють тиск, переносяться до низу за течією вздовж поздовжньої вісі циліндра. Швидкість вироджування максимальних значень коефіцієнта просторово-часової кореляції на гнучкому циліндрі вища, ніж на пластині, але нижча, ніж на жорсткому циліндрі. Великомасштабні вихрові системи мають більший термін "життя" і переносяться на більші відстані, ніж дрібномасштабні високочастотні вихрові структури.

Розглянуто одне з основних питань аускультації - реєстрацію звуків життєдіяльності. Проаналізовано фактори, що визначають процеси переходу звуку з біотканин тіла на контактну поверхню механічних та електроакустичних датчиків. Показано, що під час переходу звуку з одного середовища в інше відбувається трансформація звукового тиску та коливальної швидкості, величини яких визначаються співвідношенням хвильових опорів середовищ. Відповідно до одержаних якісних результатів під час вибору типу електроакустичного датчика для реєстрації звуків життєдіяльності (мікрофона або акселерометра) необхідно враховувати співвідношення хвильових опорів біотканин і контактної поверхні датчика. Наведено результати аналізу характеристик стетофонендоскопів та електроакустичних перетворювачів, які використовуються у засобах електронної аускультації. Розглянуто конструкцію, методи градуювання й акустичні характеристики розроблених оригінальних контактних мікрофонів та акселерометрів, що застосовуються в пристроях цифрової аускультації. Оцінено ефективність створених сенсорів.

Проведено систематичний аналіз динамічного ефекту, характерного для пружних тіл і пов'язаного з формуванням локальних збурень у скінченних пружних тілах та неоднорідних хвилеводах. Надано аналіз фізичних причин виникнення таких локальних збурень. Показано, що такі збурення зумовлені процесами передачі енергії від поздовжніх хвиль до поперечних і навпаки у разі відбиття їх від вільної поверхні пружного тіла.

Індекс рубрикатора НБУВ: В253.320.571 в641.0 + В253.320.563 в641.0

Рубрики:

Шар прикордонний. Течія ламінарна < Гідродинаміка >

Шифр НБУВ: Ж69583/Сер.А Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрены системы, содержащие электромагнитные экраны сложной пространственной конфигурации. Получены численные зависимости, позволяющие выбирать параметры электромагнитных экранов в зависимости от требуемой величины эффективности экранирования. Показано, как за счет изменения конфигурации и числа слоев экрана можно добиться эффективного экранирования различных зон в зависимости от их расположения относительно токовых источников.

Рассмотрена задача снижения уровня индукции магнитного поля на расположенных вблизи токопроводов рабочих местах персонала объектов энергетики. Проведено сравнение металлоемкости экранов при экранировании токопровода и защищаемой области. Путем компьютерного моделирования рассчитано распределение индукции магнитного поля в системе трехфазный токопровод - электромагнитный экран. Предложены конфигурации электромагнитных экранов, позволяющие снизить величину индукции магнитного поля промышленной частоты до санитарно обоснованного уровня.

Рассмотрен ряд волновых задач классической акустики с использованием модели идеальной сжимаемой жидкости, большая часть которых относится к классу гармонических, т. е. монохроматических задач. Изложены задачи излучения звука электроакустическими пьезокерамическими преобразователями и составленными из них антенными решетками при возбуждении их гармоническим и импульсным сигналами. Исследовано прохождение звука через одно- и двуслойные решетки из упругих оболочек неканонической формы. Изучены акустические свойства шумозащитных барьеров, предназначенных для снижения уровня транспортного шума на автомагистралях и городских улицах. Рассмотрены процессы дифракции волн на параболическом рефлекторе и угловом отражателе. Исследованы особенности прохождения звуковых волн через бронхиальное дерево и легкие человека. Показаны особенности распространения волн в нерегулярных волноводах.

The performance characteristics of vertical-axis wind rotors with the control mechanism of blades are studied. The results of experimental researches in a hydrotray and a wind tunnel are given. The self-start of such wind rotors at low speeds of the incident flow, a significant increase in both the operating ratio of a flow energy and the torque moment, and a decrease of the wind loads on the shaft relative to Darrieu-type wind rotors with rigidly fixed blades are demonstrated.

На основании метода суперпозиции проведен расчет рассеяния волн Рэлея - Лэмба на вертикальной открытой трещине в упругом волноводе. Хорошая сходимость решения обеспечивается учетом характера особенности по напряжениям, существующей в вершине трещины. Приведены численные результаты, подтверждающие эффективность метода.

Исследованы шумозащитные свойства барьеров, размещенных на краях тротуаров вдоль обеих сторон городской улицы с многоэтажными домами. Шум транспортного потока моделировался источником звука в виде бесконечной пульсирующей полосы, расположенной на проезжей части улицы. Рассмотрены барьеры с акустически жесткими и звукопоглощающими стенками. В качестве критерия, характеризующего шумозащитные свойства барьеров, выбрано усредненное давление на окнах зданий. Показано, что для барьеров с акустически жесткими поверхностями характерно появление ряда резонансных явлений в областях между барьерами, между домами, а также между барьерами и домами. Таким образом, установка жестких барьеров не приводит к существенному повышению шумозащищенности окон домов и зон тротуаров. В отличие от этого, использование барьеров с поглощающими поверхностями ослабляет резонансные явления и тем самым существенно улучшает шумозащищенность указанных зон.

Исследованы свойства нормальных волн в заполненных идеальной сжимаемой жидкостью упругих цилиндрах из жестких и мягких материалов. Для описания волнового поля в цилиндре использована полная система динамических уравнений теории упругости, что позволило изучить эффекты упруго-жидкостного взаимодействия в широком диапазоне частот и длин волн. Представлены данные о дисперсионных, кинематических и энергетических характеристиках нормальных волн. Предложена методика систематизации дисперсионных свойств нормальных волн на основе выделения парциальных подсистем. Установлены существенные различия в проявлении эффектов взаимодействия волн в цилиндре и жидкости для случаев жестких и мягких материалов.

Наведено результати акустичних досліджень Колонного залу імені М. В. Лисенка Національної філармонії України після реставрації та реконструкції. Одержано дані про час реверберації, розподіл звукових відбиттів на площі глядацьких місць, енергетичних параметрів і однорідності звукового поля та звукоізоляції залу. Досвід реконструкції будівлі та залу філармонії свідчить: відповідний контроль та дотримання основних вимог сучасної архітектурної акустики й використання сучасних будівельних матеріалів і технологій є гарантом збереження акустичних властивостей унікальних споруд, які мають культурну та історичну цінність.

Обговорено деякі фізіологічні особливості дихального тракту людини, важливі для формування вірних уявлень про джерела дихальних шумів. Розуміння особливостей генерації шумів є необхідним для створення ефективних комп'ютерних систем їх реєстрації та обробки з метою вдосконалення методів діагностики респіраторних захворювань. Суттєва залежність характеристик шумів дихання від багатьох параметрів визначає необхідність документувати ці параметри в процесі вимірювань. Одним з параметрів, який часто фіксується під час досліджень, є витрата повітря, що вимірюється пневмотахографом. За результатами вимірювань розкидів розмірів голосової щілини та оцінки розкидів рівня спектра потужності шумів дихання визначено, що підтримка за допомогою пневмотахографа однакової величини витрати повітря не гарантує однакового рівня потужності шумів дихання, генерованих потоком повітря на ділянці трахеї.

Досліджено випромінювання звуку з відкритого клиновидного хвилепроводу, у якого кінці обмежуючих площин не лежать на одному колі. Основну увагу приділено опису аналітичної структури хвильових полів та обговоренню особливостей розрахункового алгоритму. Доведено, що у розглянутих задачах виникає неоднозначність під час формування алгебраїчних співвідношень, які визначають умови спряження поля на границях підобластей. Шляхом аналізу чисельних результатів розроблено рекомендації щодо подолання вказаної неоднозначності з метою поліпшення точності розрахунків.

Проаналізовано кількісні дані про структуру й енергетичні характеристики ближнього та дальнього полів за умов випромінювання звуку з відкритого кінця клиновидного хвилепроводу. Як вихідні співвідношень для розрахунків використано результати роботи. Особливістю геометрії хвилепроводу є асиметрія меж відносно вершини клина. Додаткове продовження однієї з меж розглянуто як екран. Воно є важливим елементом у керуванні структурою ближнього і дальнього полів. Наведено кількісні оцінки впливу довжини екрану на величину звукоізоляції в зоні акустичної тіні. Дані про зміну напрямленості випромінювання у разі зміни параметрів хвильоводу визначають складну структуру поля та її суттєву залежність від структури поля в нормальній хвилі, яка переносить енергію до розкриву хвилепроводу. Кількісний опис структури дальнього поля доповнено даними про коефіцієнт концентрації звукової енергії та розподіл енергії між хвилею, що пройшла, і відбитою. Доведено, що за певних геометричних параметрів збільшення довжини екрану може призвести до зменшення концентрації випромінювання.

У роботі розглянуто можливості використання принципу відбиття у побудові розв'язків внутрішніх та зовнішніх граничних задач для рівняння Гельмгольца у плоских областях, границі яких містять прямолінійні відрізки. Основна ідея підходу: користування формулою відбиття для розв'язання рівняння Гельмгольца через прямолінійні відрізки границі (за однорідних граничних умов) - має продовжити шуканий розв'язок в канонічну область, якою є коло. У даному випадку розв'язок граничної задачі виражається у рядах за частинними розв'язками рівняння Гельмгольца в полярних координатах, а для визначення невідомих коефіцієнтів цих рядів можна одержати нескінченну систему лінійних алгебраїчних рівнянь. За даних умов замикаючі рівняння на ділянках кола, які не є фізичними границями вихідної області, сформульовано на підставі способу відбиття шуканого розв'язку. Розглянуто різні приклади граничних задач для рівняння Гельмгольца та прямолінійно-кругової луночки (внутрішня і зовнішня задачі). Визначено, яким чином можливо врахувати локальні особливості хвильового поля, пов'язані з кутовими точками області, що розглядається, та змішаним характером граничних умов. Проведено чисельні розрахунки однієї із задач, які свідчать про ефективність запропонованого підходу.

Розглянуто властивості нормальних хвиль у тонкостінному пружному циліндрі, заповненому ідеальною рідиною. Проаналізовано широкий діапазон частот. Для опису хвильового поля в пружному циліндрі використано повну систему рівнянь динамічної теорії пружності. Це дозволяє всебічно вивчити ефекти взаємодії між хвилями в пружному тілі та рідині. Основну увагу приділено питанням щодо тонких циліндрів. Систематизацію результатів обчислень виконано на базі даних про властивості парціальних підсистем. Встановлено, що прояви ефектів взаємодії та фізичні властивості нормальних хвиль набувають наочності, якщо в якості парціальних підсистем вибрано порожній пружний циліндр і циліндричний акустичний хвилевід з м'якою або жорсткою зовнішньою поверхнею. Використання моделі м'якої границі є виправданим у випадку тонкостінного пружного циліндра та стосується низьких частот. Зі збільшенням жорсткості оболонки або зростанням частоти в якості парціальної підсистеми доцільніше використовувати хвилевід з жорсткою стінкою. Проаналізовано кінематичні та енергетичні характеристики нормальних хвиль, зміна яких залежно від геометричних і фізичних параметрів демонструє роль ефектів пружно-рідинної взаємодії в композитному хвилеводі. Особливу увагу приділено нормальним хвилям нижчих номерів, які мають особливі властивості та є найбільш чутливими до впливу взаємодії рухів у рідині та пружному тілі.