Д. А. Губайдуллин Институт механики и машиностроения Казнц ран
| Вид материала | Семинар |
- Д. А. Губайдуллин Институт механики и машиностроения Казнц ран, 260.36kb.
- Д. А. Губайдуллин имм казнц ран. Россия, 420111, Казань, ул. Лобачевского, 2/31 e-mail:, 668.7kb.
- Доклад на Всероссийской научной конференции «От СССР к рф: 20 лет итоги и уроки», 140.15kb.
- Ю. С. Пивоваров Прошу подтвердить получение, 33.67kb.
- Мы будем рады видеть вас в числе участников конференции! Адрес Оргкомитета, 75.37kb.
- Семинар "нелинейный анализ и экстремальные задачи", 47.15kb.
- Для участия в конференции зарегистрировалось 107 человек. Среди них 26 докторов, 30.63kb.
- Учебно-методический комплекс для студентов специальности 010400 «Физика «подготовлено, 160.07kb.
- А. П. Янковский Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича, 21.46kb.
- Моделирование деформации тонких пленок методом молекулярной динамики, 31.47kb.
ИНСТИТУТ МЕХАНИКИ И МАШИНОСТРОЕНИЯ КазНЦ РАН
НАУЧНЫЙ СЕМИНАР
Проблемы механики сплошной среды
Казань, 2004-2005 гг.
Итоговая научная конференция 2004 года
Казань, 8 - 11 февраля 2005 г.
Д.А.Губайдуллин
Институт механики и машиностроения КазНЦ РАН
РОССИЯ, 420111, Казань, ул. Лобачевского, 2/31
e-mail: gubajdullin@mail.knc.ru
В Институте механики и машиностроения Казанского научного центра РАН работает научный семинар "Проблемы механики сплошной среды". Председатель семинара - директор Института чл.-корр. РАН Д.А.Губайдуллин. На семинаре заслушиваются и обсуждаются проблемные доклады и диссертационные работы сотрудников Института и ученых из других организаций по следующим основным направлениям:
- нелинейная механика тонкостенных конструкций, гидроаэроупругих и волновых систем;
- динамика многофазных многокомпонентных сред в пористых структурах и технологических установках;
- нелинейная теория устойчивости систем управления с изменяющейся структурой.
На семинаре в 2004-2005 гг. и Итоговой научной конференции 2004 года, посвященной 60-летию Казанского научного центра РАН, были представлены следующие доклады.
14 мая 2004 г.
М.Н.Галимзянов (Институт механики Уфимского научного центра РАН).
Двумерные волны в пузырьковой жидкости. По материалам диссертации на соискание ученой степени к.ф.-м.н. по специальности 01.02.05 – механика жидкости, газа и плазмы. Рецензент д.ф.-м.н. Аганин А.А. Работа посвящена волновым процессам в пузырьковых средах. Представлены результаты численного разрешения распространения нелинейных ударных волн в жидкости, содержащей пузырьки. В частности, рассмотрены особенности распространения волн в "чистой" жидкости, содержащей пузырьковые зоны конечных размеров. Исследовано распространение волн давления в частично-неоднородной водно-воздушной смеси.
9 июня 2004 г.
И.В.Костоломов (Тюменская государственная архитектурно-строительная академия).
Математическое моделирование процессов тепло- воздухообмена в помещениях. По материалам диссертации на соискание степени физико-математических наук по специальности 01.04.14 - теплофизика и теоретическая теплотехника. Рецензент к.ф.-м.н. Тукмаков А.Л. Исследуются процессы изотермического и неизотермического движения воздуха в помещениях. Анализируется влияние чисел Рейнольдса, Грасгофа и безразмерных геометрических параметров на структуру полей скорости и температуры. Рассматривается влияние данных параметров на средние и максимальные скорости и температуры воздуха в помещениях.
9 июня 2004 г.
И.Е.Тимошенко (ИММ).
Моделирование полимердисперсного воздействия на нефтяные пласты. По материалам диссертации на соискание ученой степени к.ф.-м.н. по специальности 01.02.05 – механика жидкости, газа и плазмы. Научный руководитель к.ф.-м.н. А.И.Никифоров. Рецензент д.т.н. М.Х.Хайруллин. В работе представлена математическая модель заводнения нефтяных пластов с применением полимердисперсных систем. В модели использованы функции распределения пор и частиц по размерам и модельное представление пористой среды в виде пучка параллельных капилляров. Алгоритм численного решения основан на конечноэлементном методе контрольных объемов. Выполнено сравнение экспериментальных данных и результатов численного моделирования для функций распределения пор и частиц по размерам. Приведены результаты расчетов для нескольких моделей неоднородных пластов.
27 октября 2004 г.
П.Е.Морозов (ИММ).
Определение фильтрационных параметров пласта по результатам гидродинамических исследований скважин на основе методов регуляризации. По материалам диссертации на соискание ученой степени к.т.н. по специальности 01.02.05 - механика жидкости, газа и плазмы. Научный руководитель д.т.н., проф. М.Х.Хайруллин. Рецензент к.ф.-м.н. А.И.Никифоров. В диссертационной работе разработаны вычислительные алгоритмы определения фильтрационных параметров пласта по результатам гидродинамических исследований вертикальных и горизонтальных скважин на основе методов регуляризации.
3 ноября 2004 г.
А.В.Елесин (ИММ).
Идентификация коэффициента фильтрации анизотропного неоднородного пласта в условиях напорной фильтрации жидкости. По материалам диссертации на соискание ученой степени к.ф.-м.н. по специальности 01.02.05 – механика жидкости, газа и плазмы. Научный руководитель к.ф.-м.н. П.А.Мазуров. Рецензент к.ф.-м.н. А.И.Никифоров. В работе рассматривается использование запасов чувствительности в задачах идентификации коэффициента фильтрации трехмерного напорного водоносного пласта. Запасы чувствительности показывают потенциальную возможность параметров к минимизации функции невязки. Рассмотрен подход к построению новых алгоритмов минимизации функции невязки. Он основан на анализе распределения запасов чувствительности в пространстве параметров вдоль главных направлений, получаемых SVD-разложением матрицы H = AtA, где A – матрица чувствительности. Одной из основных проблем в задачах идентификации является разработка критериев остановки процесса минимизации. В работе предлагается новый критерий остановки. Показана эффективность наблюдательных точек, расположенных по руслу рек и в местоположениях родников, для идентификации коэффициента фильтрации.
19 января 2005 г.
В.Е.Моисеева (ИММ).
Численное моделирование нелинейного деформирования составных оболочек вращения при неосесимметричном термосиловом нагружении. По материалам диссертации на соискание ученой степени к.ф.-м.н. по специальности 05.13.18 – математическое моделирование, численные методы и комплексы программ. Научный руководитель д.ф.-м.н. М.С.Ганеева. Рецензент к.ф.-м.н. Н.К.Галимов. Предложена методика численного расчета геометрически и физически нелинейного напряженно-деформированного состояния непологих оболочек вращения с разветвляющимся меридианом при неосесимметричном термосиловом нагружении с учетом зависимости физико-механических характеристик материала от температуры. Методика реализована в виде программного комплекса на языке ФОРТРАН. Приведены результаты решения новых задач.
14 июня 2005 г.
А.И.Никифоров (ИММ).
Моделирование движения двухфазной жидкости в пластах при изменяющейся структуре порового пространства. По материалам диссертации на соискание ученой степени д.ф.-м.н. по специальности 01.02.05 – механика жидкости, газа и плазмы. Рецензент д.ф.-м.н., проф. А.Н.Саламатин. Работа посвящена изучению переноса взаимодействующих дисперсных примесей фильтрационным потоком и моделированию потокоотклоняющих технологий в нефтедобыче. Впервые с единых позиций описываются различные фильтрационные процессы, сопровождающиеся изменениями фильтрационно-емкостных характеристик пластов. Замыкающие соотношения к законам сохранения массы и импульса строятся с использованием функций распределения пор и частиц по размерам.
На пленарном заседании Итоговой научной конференции Казанского научного центра РАН был представлен доклад:
8 февраля 2005 г.
Н.М.Якупов. (ИММ).
Механика пленок и мембран неоднородной структуры. Рассмотрен эффективный экспериментально-теоретический подход к исследованию пленок и мембран неоднородной структуры. Приведены схемы экспериментальных установок, а также некоторые соотношения, необходимые при теоретической обработке результатов. Дается обоснование влияния деформации на коррозионный процесс. Приводится информация о некоторых практических разработках, выполненных в лаборатории. Сообщается о награждении комплексной разработки Дипломом и Серебряной медалью на 53 Всемирном Салоне инноваций, научных исследований и новых технологий «Брюссель-Эврика-2004».
На секционных заседаниях были представлены работы:
10 февраля 2005 г.
Д.А.Губайдуллин, Р.Г.Зарипов (ИММ), Р.Г.Галиуллин (КГУ), Л.А.Ткаченко (ИММ).
Коагуляция и осаждение аэрозоля разной начальной концентрации при нелинейных колебаниях в закрытой трубе. Даются результаты экспериментов по нелинейным колебаний аэрозоля разной начальной концентрации в закрытой трубе вблизи первого нелинейного резонанса. Выявлено, что при различной начальной концентрации аэрозоля с увеличением частоты или интенсивности колебаний время коагуляции и осаждения капель уменьшается. Установлена нелинейная зависимость возрастания времени коагуляции и осаждения с увеличением начальной концентрации аэрозоля. При наложении нелинейных колебаний на процесс коагуляции невозмущенного аэрозоля общее время коагуляции и осаждения уменьшается.
А.Л.Тукмаков (ИММ).
Распределение твердых частиц в акустическом поле резонансной трубы при различных режимах возбуждения колебаний. На основе численного решения системы уравнений движения вязкого сжимаемого теплопроводного газа исследуется процесс дрейфа твердых сферических частиц в закрытой трубе. Движение частиц возникает под действием колебаний газового столба, которые возбуждаются плоским поршнем, перемещающимся по гармоническому закону. Приведены характерные для первого и второго линейного и первого нелинейного резонансов распределения частиц вдоль оси трубы, полученные в предположении о стоксовом характере обтекания частицы газом. Показано, что средняя скорость дрейфа определяется асимметрией формы волны и возрастает вблизи резонансов, где возникают разрывные колебания.
Д.А.Губайдуллин, А.А.Никифоров (ИММ).
Сферические и цилиндрические волны в дисперсных средах. Представлены системы уравнений движения для полидисперсной парогазокапельной смеси, с учетом межфазного тепломассообмена и для монодисперсной смеси жидкости с пузырьками нерастворимого газа, с учетом акустической разгрузки пузырьков. Установлено существование решений у представленных систем в виде возмущений для потенциалов скоростей фаз для плоского, сферического и цилиндрического случаев. Получены дисперсионные соотношения. Выполнены численные расчеты по распространению импульсных возмущений. Показано влияние геометрии процесса и определяющих параметров двухфазных сред.
А.А.Аганин, Т.С.Гусева (ИММ).
Искажения сферической формы пузырька при его сильном расширении-сжатии с учетом сжимаемости жидкости и неоднородности давления газа в пузырьке. Рассматривается эволюция малого начального искажения сферической формы газового пузырька в ходе его однократного расширения-сжатия пузырька при гармоническом изменении давления окружающей жидкости с амплитудой 1.4–5 бар. Влияние вязкости жидкости учитывается с пренебрежением эффектом завихренности жидкости. В ходе расширения и большей части стадии сжатия радиальная динамика пузырька описывается уравнением Рэлея-Плессета, а на финальной стадии сжатия – уравнениями газовой динамики в газе и жидкости. Получены оценки максимальной амплитуды искажения в момент коллапса пузырька.
А.А.Аганин, Д.Ю.Топорков (ИММ).
Влияние вязкости жидкости на искажение сферической формы парового пузырька. Изучается влияние вязкости жидкости на изменение малых искажений сферической формы парового пузырька в ходе его однократного сильного расширения-сжатия. Жидкость возле пузырька полагается несжимаемой, пар в пузырьке - идеальным с однородным распределением давления. Учитываются процессы неравновесных испарения-конденсации и нестационарной теплопроводности в паре и жидкости. Применяются как точная модель учета влияния вязкости, так и приближенные способы его описания без учета нестационарного характера диффузии завихренности движения жидкости.
Н.В.Сонин (ИММ).
Светопроницаемость мелкодисперсного аэрозоля при прохождении лазерного луча. Даются результаты экспериментов нелинейных колебаний мелкодисперсного аэрозоля в закрытой трубе для третьего нелинейного резонанса. Выяснено, что в резонансе амплитуда давления у поршня ниже, чем у закрытого конца. Методом прошедшего и рассеянного лазерного луча получены зависимости его интенсивности в различных сечениях вдоль трубы от времени. Дается распределение интенсивности рассеянного света в аэрозоле вдоль трубы. Обнаружен немонотонный характер распределения интенсивности рассеянного света вдоль трубы с максимумом смещенным от середины трубы в сторону поршня. Глубина проникновения луча вдоль трубы увеличивается со временем.
М.В.Талдыкин (ИММ).
Модель трансформации гравитационных поверхностных волн на воде. Для установившихся периодических волн на поверхности идеальной несжимаемой жидкости с бесконечной глубиной дается аналитическое уравнение в безразмерном виде с двумя независимыми параметрами: относительной амплитудой (крутизной) и относительным удалением по нормали от базового волнового профиля. Уравнение позволяет получить семейство кривых, описывающее изменение профиля волны при увеличении амплитуды от синусоидального (малые амплитуды) до предельной волны Стокса, которая характеризуется наличием угловой точки на гребне волны. Уравнение учитывает, как минимум, профиль волны Стокса до вторых степеней амплитуды. В параметрическом виде приводятся траектории орбитального движения точек на поверхности волны за период.
А.Б.Мазо, И.В.Моренко (ИММ).
Численное моделирование вязкого обтекания двух цилиндров в канале.
В.Л.Федяев, А.Б.Мазо, В.И.Малов, И.В.Моренко (ИММ).
Расчет гидравлических сетей.
Б.А.Снигерев (ИММ), Phillips T.N. (Великобритания).
Численное моделирование течений разбавленных растворов полимеров.
А.И.Маликов, Ф.И.Яфасов (ИММ).
Способы и алгоритмы эллипсоидального гарантированного оценивания дискретных систем управления. Предлагаются новые алгоритмы гарантированного оценивания состояния дискретных систем управления с неопределенностями, структурными изменениями и учетом измерений. Получение этих алгоритмов основано на применении метода матричных систем сравнения. Алгоритмы развиты для оценивания состояния электромеханической системы с асинхронным двигателем. Приводятся оценки переходных процессов на экспериментальной установке по результатам измерений в реальном времени.
У.Н.Закиров (ИММ).
Релятивистские поправки к свойству осесимметричного пучка гиперболических траекторий. При прецизионном измерении траекторий космических аппаратов возможно определение релятивистских поправок к свойству осесимметричного пучка гиперболических траекторий; направление вектора скорости у поверхности небесного тела (звезды) для достаточно широкого пучка траекторий совпадут с направлением на центр тела (звезды). На основе расширенной метрики впервые удалось учесть возмущение и изменение массы-энергии тесной пары. Результаты могут быть использованы при прецизионной навигации и в небесной механике.
11 февраля 2005 г.
М.Х.Хайруллин, М.Н.Шамсиев, Р.В.Садовников, П.Е.Морозов (ИММ).
Определение фильтрационных параметров пласта по результатам гидродинамических исследований скважин. В данной работе на основе регуляризирующих итерационных алгоритмов предложены методы для интерпретации результатов гидродинамических исследований горизонтальных скважин. Рассматриваются различные типы профилей горизонтальных скважин: горизонтальные, наклонные, волнообразные. Задача о притоке жидкости к горизонтальной скважине решается методом конечных элементов. Для решения систем линейных алгебраических уравнений используются методы подпространств Крылова c предобуславливанием.
М.Х.Хайруллин, М.Н.Шамсиев, Л.А.Тулупов (ИММ).
Математическое моделирование процессов образования и разложения газогидратов. Представлены результаты численных исследований задачи диссоциации газовых гидратов в пористой среде при депрессионном и тепловом воздействии на пласт. Произведён численный анализ механизмов разложения гидратов в зависимости от фильтрационных и теплофизических свойств среды.
С.В.Анохин, А.И.Никифоров (ИММ).
Некоторые результаты численного моделирования гелевого воздействия на нефтяные пласты.
А.Р.Закирова, А.И.Никифоров (ИММ).
Численное моделирование движения двухфазной жидкости в узком зазоре. В работе численно методом конечных разностей решается задача о движении двух несмешивающихся жидкостей в щели между параллельными плоскостями в случае, когда учитывается наличие капиллярной разности давления на контактной границе. Рассмотрен случай задания контактного угла, образуемого границей раздела и твердой стенкой. Построены графики поля скоростей и давления. Показано, что наличие контактной границы в двухфазном потоке приводит к перераспределению как давления, так и поля скоростей.
А.В.Елесин, П.А.Мазуров (ИММ).
Влияние расположения наблюдательных точек на устойчивость задачи идентификации коэффициента фильтрации. В работе рассмотрено влияние расположения наблюдательных точек на устойчивость итерационного процесса идентификации коэффициента фильтрации трехмерного неоднородного пласта. Исследована зависимость результатов идентфикации от расположения наблюдательных точек относительно участков граничных условий первого и второго рода.
А.Н.Габидуллина, П.А.Мазуров (ИММ).
Решение задачи идентификации с учетом априорной сравнительной информации о значениях параметров. Предложен новый алгоритм решения задач идентификации коэффициента фильтрации трехмерных пластов. Алгоритм учитывает сравнительную информацию о значениях параметров.
А.Ш.Кадырова, П.А.Мазуров (ИММ).
Построение квазиньютоновских алгоритмов минимизации функции невязки в задачах идентификации с использованием запасов чувствительности. Предложен новый алгоритм минимизации функции невязки в задачах идентификации. Алгоритм учитывает распределение запасов чувствительности в пространстве параметров по главным направлениям.
П.А.Мазуров, А.В.Цепаев (ИММ).
Алгоритм решения задачи напорно-безнапорной фильтрации со сгущающимися участками сетки на многопроцессорной вычислительной системе. Предложен новый алгоритм решения задачи напорно-безнапорной фильтрации на сетках со сгущающимися участками. Алгоритм основан на независимом решении систем алгебраических уравнений для сгущающихся участков и новом типе согласования этих решений с решением на грубой сетке.
Е.А.Широкова (КГУ).
Интерполяционная задача для второй основной плоской задачи динамики упругих тел. Ищется частное решение задачи определения смещений в конечной области в течение определенного промежутка времени по заданным граничным смещениям в n моментов этого промежутка времени. Решение интерполяционной задачи сводится к решению n краевых задач для данной области.
Ф.Х.Ахметзянов (КГАСА), Н.М.Якупов (ИММ).
К оценке повреждаемости бетонных и железобетонных конструкций градирен. Определено техническое состояние, установлены виды и параметры повреждений по наличию пор и трещин, степень снижения прочности сжатию в железобетонных стойках градирен СК-1200. Предложен параметр оценки повреждаемости, как отношение остаточной прочности к начальной прочности. Рассмотрен геометрический параметр в виде отношения площади поперечного сечения элемента нетто к первоначальной площади.
М.С.Ганеева, В.Е.Моисеева, З.В.Скворцова (ИММ).
Нелинейный изгиб нетонкой упругопластической оболочки вращения с разветвляющимся меридианом под действием неосесимметричного термосилового нагружения. Получены нелинейные соотношения и разработана методика численного расчета напряженно-деформированного состояния (НДС) оболочки вращения средней толщины с разветвляющимся меридианом при неосесимметричном термосиловом нагружении. В случае тонких оболочек результаты расчетов по разработанной методике совпадают с известным линейным аналитическим решением. Представлены результаты решения задачи об упругопластическом НДС цилиндрической трубы с наружным поперечным оребрением. Показано, что значительное влияние на результаты расчета НДС нетонкой трубы оказывает выбор теории расчета.
Н.К.Галимов (ИММ).
Об изгибе защемленных круглых пластин. Изучается изгиб круглых защемлённых по краю пластин, находящихся под действием равномерного внешнего давления. Материал пластины предполагается изотропным. Учитываются большие прогибы пластины. Решение получено методом Бубнова-Галеркина в четырёх приближениях. Результаты решения были сравнены с результатами других авторов. Отмечено их хорошее совпадение.
Н.К.Галимов, Р.Г.Нуруллин (ИММ).
К прочности сферических мембран. Рассматривается упругое равновесие тонких сферических мембран, закрепленных по краю и нагруженных равномерным внутренним давлением. Учитываются большие прогибы мембран. Решение получено методом Бубнова-Галеркина в трёх приближениях. Определены прогибы и напряжения мембраны. Произведено сравнение результатов с данными других авторов. Отмечается хорошее совпадение результатов.
И.Х.Мифтахутдинов (ИММ).
Оболочки минимальной поверхности в природе и в архитектуре. Тонкие ограждающие конструкции для восприятия знакопеременного ветрового давления должны иметь поверхности отрицательной кривизны, лучше всего в форме минимальных поверхностей. В природе эти поверхности известны миллионы лет. Творческое освоение этих форм для применения в архитектуре и строительстве - задача, поставленная автором. На многочисленных авторских разработках (имеются патенты РФ) показаны практические применения.
Н.М.Якупов, А.Р.Нургалиев, Р.Г.Нуруллин, С.Н.Якупов (ИММ).
Коррозионный износ: подходы исследования и некоторые результаты. Рассмотрены различные подходы к исследованию процесса коррозионного износа металлических элементов конструкций. Введен коэффициент определения степени коррозионного износа. Проанализирована поляризационная кривая изменения тока от потенциала в очаге коррозии при учете деформации. Приведена схема экспериментальной установки. Получены некоторые результаты по определению степени коррозионного износа.
А.Н.Шихранов (ИММ).
Оптимальное проектирование наиболее жестких оболочек и пластинок. Приведен эффективный численный алгоритм оптимизации гибких упругих пологих оболочек вращения заданного объема по критерию жесткости в неосесимметричной постановке. Характеристикой жесткости принята дополнительная работа деформации. В качестве управляющей функции взята толщина. Напряженно-деформированное состояние оболочки описано с учетом геометрической нелинейности. Необходимые условия оптимальности проекта записаны с применением вариационной формулировки задачи и метода множителей Лагранжа. Алгоритм численного нахождения оптимального распределения толщины основан на процедуре последовательных приближений. Приведены примеры расчетов.