Geum.ru

Отче т о деятельности российской академии наук в 2002 году

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   43

Механика


Подготовлен и защищен в Росавиакосмосе Эскизный проект Федеральной космической программы России "Фобос-грунт". Решены проблемы баллистики, навигации и управления полетом космического аппарата с электро-ракетной двигательной установкой в проекте доставки с малого небесного тела на Землю образцов реликтового вещества. Работа выполнена ИПМ РАН совместно с НПО им. С.А.Лавочкина и НИИПМиЭ МАИ. Проект "Фобос-грунт" имеет фундаментальное научное значение. На его основе решается важная для страны научно-техническая задача создания экономичного базового космического модуля нового поколения, необходимого для исследований Солнечной системы и околоземного космического пространства. (ИПМ РАН)

Для симметричных квадратичных форм получены новые критерии знакоопределенности. Учет симметрии выражений позволяет продвинуться в увеличении числа параметров и числа степеней свободы механических систем, поддающихся аналитическому исследованию. В частности, показано, что для любой заданной ориентации спутника с гиродинной системой ориентации (типа станции "Мир") и с зондом, подвешенным на длинном безмассовом тросе, условия равновесия и устойчивости всегда могут быть удовлетворены за счет выбора имеющихся параметров. (ВЦ РАН)

Исследована эффективность пассивных изоляторов, состоящих из пружин и демпферов, для защиты объектов от ударов. Рассматриваемая модель имитирует механическую реакцию тела человека на некоторые типы ударов (например, в транспортных средствах). Определены оптимальные значения коэффициентов жесткости и демпфирования для демпферов с линейной и квадратичной зависимостью силы трения от скорости, а также для демпфера с сухим трением. Проведено сравнение оптимального значения минимизируемого критерия для каждого типа изолятора с абсолютным минимумом, найденным в результате анализа предельных возможностей защиты от ударов заданного типа. (ИПМех РАН)

Дано аналитическое обоснование новых принципов движений многозвенных систем с учетом вязкого трения в среде и разработаны математические модели, учитывающие особенности движений многозвенных объектов микромеханики в различных средах и соотношения действующих в микромеханике сил и моментов. Проведенный анализ выявил особенности влияния продольного и поперечного направлений фазовой скорости бегущей волны при движение многозвенных объектов в вязкой среде. (ИПМех РАН)

На основе закономерностей обтекания тел газовым потоком предложена методика оптимизации ускорителей для перевода горения в топливно-воздушных смесях в многофронтовую детонацию. Экспериментально установлено, что с помощью оптимизированного ускорителя в трубе в стехиометрических смесях ацетилен-воздух и водород-воздух удается достигнуть детонационного режима на длине около 2 калибров. (ИГиЛ СО РАН)

При коллапсе парового пузырька в дейтерированном ацетоне установлено формирование сильной квазиударной волны сжатия в результате быстрого сжатия пара около стенки пузырька. Процесс схождения ударной волны к центру пузырька сопровождается нагревом вещества до температур, соответствующих протеканию термоядерных реакций. В совместных экспериментальных исследованиях, проведенных в Окриджской национальной лаборатории (США) при акустическом коллапсе парового пузырька в дейтерированном ацетоне, отмечен выход термоядерных нейтронов. (ИМ УНЦ РАН)

Экспериментально установлено, что «несвободное» взаимодействие скачков уплотнения с пограничным слоем в условиях ударного слоя около угловых конфигураций может приводить к разрушению конического течения до выхода падающей ударной волны на переднюю кромку, если угол эффективного жидкого клина отрывной области превосходит значение, соответствующее звуковому течению на клине. Образующееся трехмерное течение стационарно. Показано, что в системе ударных волн, реализующейся при развитом отрыве турбулентного пограничного слоя в плоских и конических течениях, справедлив принцип минимального производства энтропии с ограничением, роль которого выполняет ограничение на величину «плато» давления, как функцию числа Маха скорости, нормальной линии отрыва. Сделан вывод, что конический характер течения при «свободном» взаимодействии ударных волн с турбулентным пограничным слоем является проявлением принципа минимума производства энтропии. (НИИМех МГУ)

Экспериментально в малотурбулентной аэродинамической трубе показано, что переход от регулярного отражения к маховскому происходит точно в соответствии с критерием максимального поворота потока, в то время как обратный переход - в соответствии с критерием Неймана. Это полностью подтверждает гипотезу о существовании гистерезиса при переходе между двумя типами отражения. (ИТПМ СО РАН)

Развита теория простых волн, распространяющихся на пространственном сдвиговом течении жидкости в слое со свободной границей. Построено пространственное обобщение классической волны Прандтля–Мейера для сдвиговых потоков. (ИГиЛ СО РАН)

Исследовано образование и горение облаков распыленных жидких топлив при разрушении сосудов высокого давления со сжиженными углеводородными газами. Проведены расчеты ударных волн и получены тротиловые эквиваленты при взрывах резервуаров со сжатыми и сжиженными газами. Выполнены расчеты характеристик огненных шаров, возникающих при поджигании выбросов топлив в атмосферу. (ИПМех РАН)

Проведен комплекс исследований, связанных с решением фундаментальных проблем механики турбулентности неоднородных сред. Разработаны эффективные методы инвариантного моделирования развитой турбулентности многокомпонентных реагирующих газов применительно к специфике математического моделирования процессов тепломассопереноса и химической кинетики в различных природных средах, включая разнообразные астро-и геофизические задачи, в которых существенны сжимаемость потока, переменность теплофизических свойств, влияние сдвига скорости, различных массовых сил и т.п. На основе построенных математических моделей и специально разработанных вычислительных алгоритмов, проведено численное моделирование разнообразных турбулентных течений изучаемых явлений. (ИПМ РАН)

Разработаны дискретно-континуальные теории упругого, не вполне упругого и пластического деформирования наноструктурных материалов, объясняющие природу их уникальных механических свойств. (ИПМАШ РАН, СПбГУ)

Построены новые модели процессов деформирования и разрушения термоупруговязкопластических материалов. Изучены режимы их ползучести, релаксации, циклического нагружения и термоциклического разрушения. (ИПМех РАН, ИМАШ РАН, НИИМех МГУ)

Экспериментально установлено резкое повышение температуры в зоне концентрации напряжений на стадии предразрушения упругопластического материала. (ИФТПС СО РАН)

Созданы уточненная модель и алгоритм численного исследования напряженно-деформированного состояния слоистых замкнутых и незамкнутых оболочек при действии распределенных и локальных нагрузок с учетом изменения параметров напряженно-деформированного состояния по толщине слоев. (ИПРИМ РАН)

Решены новые задачи о динамическом поведении оборудования, установленного на многоэтажных зданиях, при интенсивных сейсмических воздействиях. Методом прямого вычислительного эксперимента оценено влияние пикового ускорения на основании, параметров ширины спектра сейсмического воздействия и междуэтажных деформаций здания на перегрузки, относительные смещения и соударения блоков оборудования. (ИМАШ РАН, МЭИ)

Созданы уточненные методики проектирования композиционных сетчатых конструкций применительно к отсекам космических носителей. На этой основе разработан сетчатый композиционный отсек ракетного носителя «Протон-М», весовая эффективность которого выше чем у металлического на 40%, что было подтверждено экспериментальной отработкой и наземными сертификационными испытаниями. (ЦНИИ СМ, КБ «Салют» ГКНЦ им.Хруничева)