З використанням різницевих методів досліджено плоский напружений стан тонкого компактного зразка з нерухомою тріщиною в нестаціонарній пружно-пластичній постановці. У разі цього враховувався процес розвантаження матеріалу під час навантаження, яке прикладене до локалізованої області й змінюється з часом за лінійним законом. У ролі основного незалежного параметра для виявлення розвитку полів напружень, деформацій, параметра Одквіста і т.п. вибрано розрахункове значення коефіцієнта інтенсивності напружень біля тріщини у статичній задачі для пружно-деформованого компактного зразка. Виявлено характерні осциляції напружень під час досягнення коефіцієнтами інтенсивності напружень критичних значень. Розроблена методика надає можливість визначати в'язкість руйнування (тріщиновитримність) матеріалу.

Побудовані функції Гріна тривимірного хвильового рівняння й тривимірного рівняння Гельмгольца для нескінченного прямого жорсткостінного каналу кругового поперечного перерізу з осередненою течією. Ці функції записуються у вигляді відповідних рядів за акустичними модами каналу і є періодичними по азимутальній координаті та симетричними відносно осьового перерізу розташування точкового джерела. У функції Гріна хвильового рівняння кожен член ряду є сумою прямої й зворотньої хвиль, які поширюються на відповідній моді каналу вниз і вгору за течією від джерела. У побудованих функціях Гріна в явному вигляді відображено ефекти осередненої течії, які стають вагомішими зі зростанням числа Маха течії. Зокрема, це зумовлює появу й подальше збільшення асиметрії функцій відносно поперечного перерізу розташування точкового джерела. У випадку ж відсутності осередненої течії побудовані функції Гріна симетричні відносно поперечного перерізу джерела і співпадають з відомими функціями Гріна для досліджуваного каналу.

С помощью метода Бубнова - Галеркина решена задача о вынужденных изгибных резонансных колебаниях и диссипативном разогреве жестко защемленной гибкой круглой пассивной вязкоупругой пластины с распределенными пьзоэлектрическими сенсорами. Исследовано влияние геометрической нелинейности и температуры диссипативного разогрева на эффективность работы пьезоэлектрического сенсора.

Исследована модель взаимодействия сердечно-сосудистой и респираторной систем, модифицированная с учетом обратного воздействия деятельности сердца на параметры дыхательных осцилляций. Рассмотены линейные приближения неизвестных функциональных зависимостей обратного воздействия. Респираторный тракт моделировался автоколебательной системой, испытывающей импульсное воздействие сердечных сокращений. С помощью методов современной нелинейной динамики исследованы установившиеся режимы построенных моделей. Обнаружены регулярные (периодические и квазипериодические), а также хаотические режимы, характерные для функционирования кардиосистем.

Рассмотрены нелинейные резонансные колебания идеальной несжимаемой жидкости в жестком баке в форме срезанного кругового конуса при его поступательных колебаниях с частотой, близкой к основной собственной частоте колебаний жидкости. С использованием техники неконформных отображений построена нелинейная модальная асимптотическая теория. Предложен алгоритм определения коэффициентов соответствующей нелинейной модальной системы. С помощью этой системы проанализированы установившиеся резонансные движения жидкости. Проведено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными.

Исследованы особенности трансформации энергии потока в поле пульсаций пристеночного давления. Сопоставлены вклады различных факторов, наблюдаемых в канонических внутренних и внешних течениях, в изменение интенсивности пульсаций пристеночного давления. Представлены обобщающие данные о влиянии чисел Рейнольдса и Кармана, диаметров чувствительной поверхности датчиков пульсаций давления и диаметра отверстия над утопленными микрофонами на интенсивность пульсаций пристеночного давления. Указаны максимальные значения акустико-гидродинамического коэффициента, которые можно измерить точечными датчиками пульсаций давления. Получена предельная зависимость изменения интенсивности пульсаций пристеночного давления от числа Кармана для турбулентного течения над гладкой поверхностью с нулевым градиентом давления.

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.

С помощью метода Бубнова - Галеркина решена задача об активном демпфировании вынужденных изгибных резонансных термомеханических колебаниях жестко защемленной гибкой круглой пассивной вязкоупругой пластины с помощью распределенных пьзоэлектрических сенсоров и актуаторов. Исследовано влияние геометрической нелинейности и температуры диссипативного разогрева на эффективность активного демпфирования резонансных колебаний такой пластины с помощью пьезоэлектрических включений.

Індекс рубрикатора НБУВ: В253.320.212.072

Шифр НБУВ: Ж16099 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Отмечено, что жидкоструйный гидродинамический преобразователь с круговым щелевым соплом в виде соосных дисков смоделирован колеблющейся затопленной плоской осесимметричной струей. Вычислена основная частота акустического сигнала как функция свойств рабочей жидкости, геометрических и гидродинамических параметров струи. Проведено сопоставление теоретических и экспериментальных результатов. Предложен критерий соответствия приведенной модели реальным излучателям данного типа.

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.

На основании метода суперпозиции проведен расчет дифракции антисимметричных волн Рэлея - Лэмба на вертикальной границе волновода, образованного при жестком контакте двух полуполос одинаковой высоты, но с различными упругими свойствами. Эффективность метода обеспечивается учетом характера особенности по напряжениям, возникающей в угловой точке на линии контакта при определенном сочетании упругих характеристик сред. Проведен анализ трансформации энергии падающей волны в отраженную и прошедшую волны.

Акустические методы обнаружения и локализации течи играют важную роль в современных системах оперативной диагностики трубопроводов различного назначения. Одним из резервов повышения эффективности этих методов может быть согласование обработки сигналов с физическими особенностями среды передачи. На основании известных решений задачи колебаний упругой цилиндрической оболочки предложена модель поля сигнала утечки в виде декомпозиции нормальных волн (мод). С ее использованием синтезирована структура оптимальной обработки сигналов утечки и рассмотрены частные случаи. Основной трудностью на пути практической реализации согласованной обработки является отсутствие или неточность априорных данных о параметрах среды передачи. Предложены некоторые пути решения указанной проблемы, в частности, адаптивный алгоритм обработки, инвариантный к параметрам интенсивности модовых компонент сигнала. Рассмотрены пути адаптации обработки к волновым параметрам сигнала и высказана гипотеза о возможности их априорного прогнозирования для трубопроводов заданного типа.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.1 + Л719.943

Рубрики:

Теорія пружності

Пластмаси з металевими наповнювачами

Шифр НБУВ: Ж16099 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрена задача оценивания скорости распространения звука в ограниченных объектах с акустическими неоднородностями, сравнимыми с длиной волны. В качестве информативной характеристики использованы данные о частотной зависимости фазовых задержек сигналов локализованного источника в двух точках приема, координаты которых полагаются известными. На основании линеаризации указанной частотной зависимости разработаны алгоритмы оценивания скорости звука и проведены модельные исследования его эффективности для неоднородной стенки конечной цилиндрической трубы. Проанализированы зависимости ошибок оценивания скорости звука от взаимного расположения источника сигналов, точек приема и границ объекта при разных волновых размерах. Определены рациональные частотные параметры процедур оценивания и схемы расстановки приемников. Для двух вариантов схемы измерений исследовано влияние характерных структур неоднородностей на полученные результаты. Работоспособность предложенных алгоритмов подтверждена экспериментально на примере оценивания скорости звука в паренхиме легких.

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.

Приведены результаты акустического анализа звуков дыхания у здоровых детей трех возрастных групп, записанных в клинических условиях с помощью специализированных датчиков, разработанных в Институте гидромеханики НАН Украины. На базе этих данных выделены характерные частотные и временные признаки респираторных сигналов, изменяющиеся с возрастом, и установлены соответствующие им количественные параметры.

Рассмотрена эффективность алгоритмов оценки угловых спектров акустических сигналов в малоразмерных объектах. Учтено, что из-за ограниченности волновых размеров для этого следует использовать малоразмерные антенны, структура которых обеспечивала бы возможность применения простых и эффективных вычислительных процедур. Предложены алгоритмы оценки угловых спектров с помощью линейной дискретной эквидистантной антенны. Внимание уделено двухэлементной антенне и авторегрессионному (АР) алгоритму. На основании выполненных модельных исследований показана более высокая эффективность АР-оценивания по сравнению с традиционной процедурой. Выявлены особенности структуры угловых спектров сигналов протяженных и сосредоточенных источников. Показано как изменяется структура угловых спектров при вариациях скорости звука в среде распространения, а также при появлении слоя акустической неоднородности. Рассмотрена эффективность использования АР-процедуры для пространственного разрешения сосредоточенных источников сигналов. Представленные результаты экспериментального определения угловых спектров голосовых сигналов и возникающих при дыхании хрипов подтверждают эффективность использования АР-оценивания для выявления и локализации таких источников.

Проанализированы численные схемы решения уравнения распространения малых нестационарных возмущений от тонкого крыла. Указаны их особенности, преимущества и недостатки. Отмечено, что схемы смешанного типа, в которых временная переменная не отделяется от пространственных, а непосредственно включена в общую расчетную молекулу, позволяют более точно учесть специфику решения в задачах с быстро изменяющимися параметрами течения. В качестве примера применения одной из таких схем приведено дальнейшее развитие численно-аналитического подхода для нестационарных задач акустики. На его основе проведен численный расчет задачи генерации звука при обтекании тонкого крыла (лопасти винта) нестационарным потоком при различных кинематических и геометрических параметрах.

На основании положений линейной теории движения твердых тел с полостями, частично заполненными идеальной жидкостью, и линейной теории тонкостенных стержней построена общая математическая модель динамики упругого стержня с присоединенным резервуаром, содержащим жидкость. Сформулированная спектральная задача о собственных колебаниях данной механической системы решена методом декомпозиции. С помощью метода Ритца исходная задача сведена к анализу обобщенной алгебраической проблемы на собственные значения. Приведенные результаты расчетов частот и форм колебаний продемонстрировали эффективность предложенного подхода.