Непрерывный оптический разряд был впервые теоретически предсказан и экспериментально получен в нашем Институте более 50 лет назад. В настоящее время стремительно развивается использование оптических рарзядов в качестве широкополосных источников излучения высокой яркости, способных повысить чувствительность и эффективность многих оптических, спектральных и аналитических приборов. Вместе с тем конвективные пульсации, возникающие в плазмообразующем газе, могут отрицательно сказываться на стабильности излучения таких источников.
Исследованию данных особенностей посвящена свежая работа коллектива лаборатории лазерных разрядов.
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6595/aca42f
#результаты
Исследованию данных особенностей посвящена свежая работа коллектива лаборатории лазерных разрядов.
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6595/aca42f
#результаты
👍2
Многофазные системы – это сложная гидродинамика и физика, взаимодействие газов и жидкостей на меняющихся в ходе течения границах, взаимосвязанные процессы, протекающие на различных масштабах. Эксперименты и численное моделирование в этой области требуют применения самых современных методов с высоким пространственно-временным разрешением. Однако усилия исследователей зачастую бывают вознаграждены не только сухими научными результатами, но и немалым эстетическим удовольствием, ощущением красоты и гармонии природы.
В лаборатории термогазодинамики и горения ИПМех РАН завершена работа в рамках гранта РНФ 18-19-00289 по изучению взаимодействия высокотемпературных расплавов с водой. Данная тематика важна для изучения паровых взрывов и обеспечения безопасности атомных реакторов.
Одним из красивых результатов стали трехмерные расчеты взрыва одиночной капли расплава. Впервые визуализирован процесс развития колебательной неустойчивости паровой пленки при воздействии кратковременного импульса давления, фрагментация капли с образованием многочисленных микроструй и микрокапель, вылетающие с возмущенной поверхности капли расплава.
https://ipmnet.ru/labs/tgd/results/SteamExplosion/
https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.anucene.2023.109718
#результаты
В лаборатории термогазодинамики и горения ИПМех РАН завершена работа в рамках гранта РНФ 18-19-00289 по изучению взаимодействия высокотемпературных расплавов с водой. Данная тематика важна для изучения паровых взрывов и обеспечения безопасности атомных реакторов.
Одним из красивых результатов стали трехмерные расчеты взрыва одиночной капли расплава. Впервые визуализирован процесс развития колебательной неустойчивости паровой пленки при воздействии кратковременного импульса давления, фрагментация капли с образованием многочисленных микроструй и микрокапель, вылетающие с возмущенной поверхности капли расплава.
https://ipmnet.ru/labs/tgd/results/SteamExplosion/
https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.anucene.2023.109718
#результаты
❤4👏3
Сотрудниками лаборатории физической газовой динамики ИПМех РАН проведено исследование влияния электронной теплопроводности с учетом направления магнитного поля на структуру области взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой. Показано, что теплопроводность оказывает сильное влияние на структуру гелиосферы. Основной эффект заключается в уменьшении до 2-х раз толщины гелиосферного ударного слоя, что позволяет объяснить данные космических аппаратов Voyager 1 и 2 по пересечению гелиосферной ударной волны (TS) и гелиопаузы (HP), границы, разделяющей течение солнечного ветра и межзвездной среды.
До настоящего времени ни одна из существующих моделей гелиосферы (включая зарубежные) не могла объяснить расхождение с данными Voyager 1 и 2 по пересечению TS и HP – измеренная толщина гелиошиса (области между TS и HP) оказывалась значительно больше, чем в моделях. Учет теплопроводности вдоль магнитных силовых линий позволяет решить данную проблему: толщина гелиошиса значительно сокращается. Моделирование показало, что изменение толщины гелиошиса сильно зависит от направления от Солнца, что связано не столько с приближением HP к Солнцу, сколько с изменением формы TS. Изменение формы TS наиболее значительно в направлении солнечных полюсов, что хорошо видно на рисунке А) (сплошная белая линия – положение TS с учетом теплопроводности, пунктирная белая линия – без теплопроводности).
Работа с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Q1 по индексированию в JCR от WoS и SJR от Scopus).
https://ipmnet.ru/labs/pgd/results/ThermalHeliosphere/
https://doi.org/10.1093/mnras/stad741
#результаты
До настоящего времени ни одна из существующих моделей гелиосферы (включая зарубежные) не могла объяснить расхождение с данными Voyager 1 и 2 по пересечению TS и HP – измеренная толщина гелиошиса (области между TS и HP) оказывалась значительно больше, чем в моделях. Учет теплопроводности вдоль магнитных силовых линий позволяет решить данную проблему: толщина гелиошиса значительно сокращается. Моделирование показало, что изменение толщины гелиошиса сильно зависит от направления от Солнца, что связано не столько с приближением HP к Солнцу, сколько с изменением формы TS. Изменение формы TS наиболее значительно в направлении солнечных полюсов, что хорошо видно на рисунке А) (сплошная белая линия – положение TS с учетом теплопроводности, пунктирная белая линия – без теплопроводности).
Работа с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Q1 по индексированию в JCR от WoS и SJR от Scopus).
https://ipmnet.ru/labs/pgd/results/ThermalHeliosphere/
https://doi.org/10.1093/mnras/stad741
#результаты
В лаборатории механики и оптимизации конструкций продолжаются исследования по устойчивости и подавлению колебаний продольно движущихся материалов. Исследовано продольное движение упругого слоистого полотна через систему роликовых опор. На основе многокритериальной оптимизации по Парето определена оптимальная структура полотна для заданного набора из трех материалов, отвечающая следующим выбранным критериям:
• максимуму критической скорости дивергенции;
• максимуму изгибной жесткости;
• минимуму погонной массы.
Найденные с помощью численного метода нелокальной оптимизации (генетического алгоритма) оптимальные распределения материалов по слоям полотна могут служить ответом сразу на несколько вопросов конструктора: из скольких слоев надо сделать оптимальную конструкцию, какой материал взять для каждого слоя, какой толщины будет каждый слой и каков будет порядок укладки этих слоев. В данной оптимальной структуре наиболее жесткий материал расположен у краев пластины, а мягкий – около срединной поверхности.
https://ipmnet.ru/labs/optim/results/optlayerweb/
#результаты
• максимуму критической скорости дивергенции;
• максимуму изгибной жесткости;
• минимуму погонной массы.
Найденные с помощью численного метода нелокальной оптимизации (генетического алгоритма) оптимальные распределения материалов по слоям полотна могут служить ответом сразу на несколько вопросов конструктора: из скольких слоев надо сделать оптимальную конструкцию, какой материал взять для каждого слоя, какой толщины будет каждый слой и каков будет порядок укладки этих слоев. В данной оптимальной структуре наиболее жесткий материал расположен у краев пластины, а мягкий – около срединной поверхности.
https://ipmnet.ru/labs/optim/results/optlayerweb/
#результаты
👍2
Одним из направлений фундаментальных исследований лаборатории физической газовой динамики ИПМех РАН является исследование взаимодействия кометных атмосфер с солнечным ветром, основанное на использовании аналогов моделей взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой с учетом дополнительных физических эффектов, связанных с испарением газа с поверхности кометы и последующей его ионизацией солнечным излучением.
В лаборатории физической газовой динамики ИПМех РАН проведено исследование влияния процесса перезарядки на структуру атмосферы кометы Чурюмова-Герасименко в период (2014–2016 г.) ее взаимодействия с солнечным ветром. Показано, что перезарядка нейтральных и ионизованных солнечным излучением молекул приводит к подавлению неустойчивости Кельвина-Гельмгольца и развитию неустойчивости типа Рэлея-Тейлора в окрестности кометопаузы, границы, отделяющей заряженную компоненту плазмы кометного происхождения от солнечного ветра. Неустойчивость кометопаузы позволяет объяснить частое исчезновение магнитного поля в измерениях космического аппарата Rosetta при его пересечении возмущений кометопаузы, когда аппарат периодически оказывался в области течения кометной плазмы, в которой магнитное поле отсутствует.
Результаты численного моделирования неустойчивости кометопаузы, проведенного на основе трехмерной магнитогидродинамической (МГД) модели, проверялись с использованием аналитических решений, полученных из линейной теории. Из линейной теории следовало существование наиболее быстро растущих возмущений определенной длины волны, связанной с характерным размером. Именно такие возмущения наблюдаются в численном моделировании. Были проведены оценки частоты возмущений. Показано, что за счет перезарядки кометопауза значительно (до 3-х раз) удаляется от кометного ядра и ее положение соответствует расстояниям до ядра, при которых аппарат Rosetta совершал маневры в августе 2015 года, регистрируя множественные исчезновения магнитного поля.
https://ipmnet.ru/labs/pgd/results/Cometopause/
#результаты
В лаборатории физической газовой динамики ИПМех РАН проведено исследование влияния процесса перезарядки на структуру атмосферы кометы Чурюмова-Герасименко в период (2014–2016 г.) ее взаимодействия с солнечным ветром. Показано, что перезарядка нейтральных и ионизованных солнечным излучением молекул приводит к подавлению неустойчивости Кельвина-Гельмгольца и развитию неустойчивости типа Рэлея-Тейлора в окрестности кометопаузы, границы, отделяющей заряженную компоненту плазмы кометного происхождения от солнечного ветра. Неустойчивость кометопаузы позволяет объяснить частое исчезновение магнитного поля в измерениях космического аппарата Rosetta при его пересечении возмущений кометопаузы, когда аппарат периодически оказывался в области течения кометной плазмы, в которой магнитное поле отсутствует.
Результаты численного моделирования неустойчивости кометопаузы, проведенного на основе трехмерной магнитогидродинамической (МГД) модели, проверялись с использованием аналитических решений, полученных из линейной теории. Из линейной теории следовало существование наиболее быстро растущих возмущений определенной длины волны, связанной с характерным размером. Именно такие возмущения наблюдаются в численном моделировании. Были проведены оценки частоты возмущений. Показано, что за счет перезарядки кометопауза значительно (до 3-х раз) удаляется от кометного ядра и ее положение соответствует расстояниям до ядра, при которых аппарат Rosetta совершал маневры в августе 2015 года, регистрируя множественные исчезновения магнитного поля.
https://ipmnet.ru/labs/pgd/results/Cometopause/
#результаты
Удар капли или струи о твердые препятствия различной геометрии – фундаментальный гидродинамический процесс, имеющий отношение к широкому кругу технологических приложений и природных явлений.
В настоящее время актуальность исследования движения капель (микроструй) связана и с COVID19, заражение которым зачастую происходит в результате чихания или кашля носителем вируса. В этом случае вирус передаётся каплями и микроструями ротовой жидкости. Типичные параметры процесса: диаметр капли (микроструи) ~ 50–100 мкм, скорость ~ 10 м/с. С другой стороны, важной характеристикой защитной медицинской маски, состоящей из сетки цилиндрических волокон, является ее способность задерживать/тормозить падающие на нее капли.
В лаборатории механики сложных жидкостей ИПМех РАН в рамках гранта РНФ 23-19-00451 создана установка для исследования скоростного столкновения импульсных микроструй диаметром D=50 мкм с различными препятствиями. Для формирования микроструй применен термоструйный принцип, при котором выброс микроструи осуществляется быстрорастущим паровым пузырьком, возникающем в результате локального разогрева жидкости микронагревателем.
На данном этапе работы исследован поперечный удар микроструи воды (скорость v=10 м/с) по одиночным цилиндрическим микроволокнам диаметром 8 и 20 мкм. Обнаружено значительное замедление микроструи волокном и ее расщепление на две части. Предложена модель, объясняющая замедление микроструи и позволяющая предсказать диаметр одиночного волокна, необходимый для ее полной остановки.
https://ipmnet.ru/labs/cfluids/results/ImpactWaterMicrojet/
#результаты
В настоящее время актуальность исследования движения капель (микроструй) связана и с COVID19, заражение которым зачастую происходит в результате чихания или кашля носителем вируса. В этом случае вирус передаётся каплями и микроструями ротовой жидкости. Типичные параметры процесса: диаметр капли (микроструи) ~ 50–100 мкм, скорость ~ 10 м/с. С другой стороны, важной характеристикой защитной медицинской маски, состоящей из сетки цилиндрических волокон, является ее способность задерживать/тормозить падающие на нее капли.
В лаборатории механики сложных жидкостей ИПМех РАН в рамках гранта РНФ 23-19-00451 создана установка для исследования скоростного столкновения импульсных микроструй диаметром D=50 мкм с различными препятствиями. Для формирования микроструй применен термоструйный принцип, при котором выброс микроструи осуществляется быстрорастущим паровым пузырьком, возникающем в результате локального разогрева жидкости микронагревателем.
На данном этапе работы исследован поперечный удар микроструи воды (скорость v=10 м/с) по одиночным цилиндрическим микроволокнам диаметром 8 и 20 мкм. Обнаружено значительное замедление микроструи волокном и ее расщепление на две части. Предложена модель, объясняющая замедление микроструи и позволяющая предсказать диаметр одиночного волокна, необходимый для ее полной остановки.
https://ipmnet.ru/labs/cfluids/results/ImpactWaterMicrojet/
#результаты
❤2
Концентрация напряжений в костных тканях и винтовых дентальных имплантатах
Выполнено исследование влияния формы имплантата и механических свойств костных тканей на распределение напряжений с учетом зон концентрации напряжений в винтовом соединении дентального имплантата и костной ткани. Для рассмотренных вариантов формы имплантата установлено, что максимальная концентрация напряжений в имплантате и кортикальной костной ткани наблюдается вблизи шейки имплантата на участке контакта кортикальной кости с имплантатом. Уровень максимальных напряжений в кортикальной кости возрастает при увеличении модуля упругости этой костной ткани. В губчатой кости наибольшие напряжения возникают в нижней части полости, образующейся при внедрении имплантата. Для анализа напряженно-деформированного состояния имплантата и костной ткани использовался метод граничных интегральных уравнений, реализованный в форме авторского комплекса программ МЕГРЭ (МЕтод Граничных Элементов).
https://ipmnet.ru/labs/fracture/results/DentalImplants/
#результаты
Выполнено исследование влияния формы имплантата и механических свойств костных тканей на распределение напряжений с учетом зон концентрации напряжений в винтовом соединении дентального имплантата и костной ткани. Для рассмотренных вариантов формы имплантата установлено, что максимальная концентрация напряжений в имплантате и кортикальной костной ткани наблюдается вблизи шейки имплантата на участке контакта кортикальной кости с имплантатом. Уровень максимальных напряжений в кортикальной кости возрастает при увеличении модуля упругости этой костной ткани. В губчатой кости наибольшие напряжения возникают в нижней части полости, образующейся при внедрении имплантата. Для анализа напряженно-деформированного состояния имплантата и костной ткани использовался метод граничных интегральных уравнений, реализованный в форме авторского комплекса программ МЕГРЭ (МЕтод Граничных Элементов).
https://ipmnet.ru/labs/fracture/results/DentalImplants/
#результаты
👏3
В докладе Президента РАН академика Г.Я.Красникова Общему собранию РАН 28 мая 2024 года были отмечены 13 важнейших научных достижений, полученных российскими учеными в 2023 году. В этот перечень была включена, в том числе, работа ИПМех РАН по научному обоснованию применения робототехнической системы для проведения регламентных работ на морской ледостойкой стационарной платформе (МЛСП) «Приразломная».
В записи трансляции c 1:27:28: https://vk.com/video-224466114_456239068?t=1h27m28s
#результаты
В записи трансляции c 1:27:28: https://vk.com/video-224466114_456239068?t=1h27m28s
#результаты
👍4
Моделирование взаимодействия вскипающей водяной струи с расплавленным металлом
В лаборатории термогазодинамики и горения ИПМех РАН продолжается работа по изучению взаимодействия вскипающей водяной струи с тяжелым жидким металлом.
Данная тематика важна для обоснования безопасности атомных реакторов нового поколения (проект БРЕСТ-ОД-300) со свинцовым теплоносителем. Разрыв трубки парогенератора в таком реакторе может привести к истечению воды в расплав свинца с возникновением трехфазной области «расплав-вода-пар», в которой возможен паровой взрыв.
В работе численно рассмотрено проникновение водяной струи в бассейн тяжелометаллического расплава Pb-Bi в трехмерной постановке. Важный результат – расчеты продемонстрировали достаточно слабую фрагментацию и перемешивание расплава с водой, что снижает вероятность их высокоэнергетического (взрывного) взаимодействия. Валидация численных результатов выполнена на литературных экспериментальных данных по форме возникающей каверны расплава и глубине проникновения. При помощи метода адаптивного измельчения сетки (AMR) удалось получить близкие к экспериментальным данным результаты по относительной глубине возникающей каверны.
https://ipmnet.ru/labs/tgd/results/BoilingWaterMoltenMetal/
https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2023.112893
https://doi.org/10.3390/math12010012
#результаты
В лаборатории термогазодинамики и горения ИПМех РАН продолжается работа по изучению взаимодействия вскипающей водяной струи с тяжелым жидким металлом.
Данная тематика важна для обоснования безопасности атомных реакторов нового поколения (проект БРЕСТ-ОД-300) со свинцовым теплоносителем. Разрыв трубки парогенератора в таком реакторе может привести к истечению воды в расплав свинца с возникновением трехфазной области «расплав-вода-пар», в которой возможен паровой взрыв.
В работе численно рассмотрено проникновение водяной струи в бассейн тяжелометаллического расплава Pb-Bi в трехмерной постановке. Важный результат – расчеты продемонстрировали достаточно слабую фрагментацию и перемешивание расплава с водой, что снижает вероятность их высокоэнергетического (взрывного) взаимодействия. Валидация численных результатов выполнена на литературных экспериментальных данных по форме возникающей каверны расплава и глубине проникновения. При помощи метода адаптивного измельчения сетки (AMR) удалось получить близкие к экспериментальным данным результаты по относительной глубине возникающей каверны.
https://ipmnet.ru/labs/tgd/results/BoilingWaterMoltenMetal/
https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2023.112893
https://doi.org/10.3390/math12010012
#результаты
👍2
На сайте ИПМех РАН открыт раздел, посвященный 60-летию института: https://ipmnet.ru/about/2025/
В юбилейный для нас год начинаем серию постов о лабораториях Института.
Лаборатория механики управляемых систем образована в 1968 году, когда директор Института А.Ю. Ишлинский пригласил молодого доктора наук Ф.Л. Черноусько организовать новое подразделение, нацеленное на исследования в области теории управления движением. За свою более чем полувековую историю коллектив лаборатории внес существенный вклад в развитие теории и методов управления механическими системами.
За прошедшее десятилетие коллективом лаборатории решен ряд важных с практической точки зрения задач управления сложными механическими системами, содержащими упругие элементы, при неполной информации о фазовом состоянии и в условиях дефицита управлений. Рассмотрены проблемы управляемости для систем дифференциальных и интегро-дифференциальных уравнений с помощью управляющих воздействий, приложенных границе области и распределенных по области. Исследованы пространственные движения мобильных систем, управляемых при помощи подвижных внутренних масс, построены оптимальные алгоритмы их перемещения. Построены траектории движения пассажирских самолётов, оптимальные по расходу топлива, с учетом конструктивных особенностей аппарата и ограничений, накладываемых на допустимые манёвры.
Достижения сотрудников лаборатории в развитии науки отмечены двумя Государственными премиями в области науки и техники, Премией Ленинского комсомола в области науки, премией Кербера за европейскую науку, премией А. фон Гумбольдта, Золотой медалью им. С.А. Чаплыгина РАН, премией и медалью им. А.Ю. Ишлинского, несколькими премиями РАН им. А.А. Андронова, медалями Российской академии наук для молодых ученых РАН и другими премиями и наградами.
Подробнее: https://ipmnet.ru/labs/cms/2025/
#ИПМех60
#результаты
#история
В юбилейный для нас год начинаем серию постов о лабораториях Института.
Лаборатория механики управляемых систем образована в 1968 году, когда директор Института А.Ю. Ишлинский пригласил молодого доктора наук Ф.Л. Черноусько организовать новое подразделение, нацеленное на исследования в области теории управления движением. За свою более чем полувековую историю коллектив лаборатории внес существенный вклад в развитие теории и методов управления механическими системами.
За прошедшее десятилетие коллективом лаборатории решен ряд важных с практической точки зрения задач управления сложными механическими системами, содержащими упругие элементы, при неполной информации о фазовом состоянии и в условиях дефицита управлений. Рассмотрены проблемы управляемости для систем дифференциальных и интегро-дифференциальных уравнений с помощью управляющих воздействий, приложенных границе области и распределенных по области. Исследованы пространственные движения мобильных систем, управляемых при помощи подвижных внутренних масс, построены оптимальные алгоритмы их перемещения. Построены траектории движения пассажирских самолётов, оптимальные по расходу топлива, с учетом конструктивных особенностей аппарата и ограничений, накладываемых на допустимые манёвры.
Достижения сотрудников лаборатории в развитии науки отмечены двумя Государственными премиями в области науки и техники, Премией Ленинского комсомола в области науки, премией Кербера за европейскую науку, премией А. фон Гумбольдта, Золотой медалью им. С.А. Чаплыгина РАН, премией и медалью им. А.Ю. Ишлинского, несколькими премиями РАН им. А.А. Андронова, медалями Российской академии наук для молодых ученых РАН и другими премиями и наградами.
Подробнее: https://ipmnet.ru/labs/cms/2025/
#ИПМех60
#результаты
#история
🎉2🍾2👍1
Деформация и фрагментация капли при столкновении с тонким цилиндром
Столкновение капель с твердыми препятствиями различной геометрии – ключевой элемент многих технологических и природных процессов, таких как нанесение покрытий, струйная печать, дожди, водопады, перенос инфекций при кашле и др. Также это удобный «инструмент» для исследования фундаментальных гидродинамических взаимодействий инерционных, капиллярных и вязких сил, имеющих место при ударе капли о препятствие.
Большинство теоретических и экспериментальных исследований удара капли посвящено ее столкновению с плоской поверхностью.
В лаборатории механики сложных жидкостей ИПМех РАН в рамках гранта РНФ 23-19-00451 экспериментально исследован удар падающей со скоростью 0.4–2м/c капли воды диаметром 2.8мм по горизонтальным металлическим цилиндрам диаметром 0.16–1.27мм.
Обнаружены и проанализированы различные режимы деформации и фрагментации капли при столкновении с цилиндром. Предложена простая модель удара капли, объясняющая наблюдаемые гидродинамические эффекты.
Статья с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале Physics of Fluids (уровень Белого списка 1, WoS Q1, WoS IF 4.1, SJR Q1): https://doi.org/10.1063/5.0249451
https://ipmnet.ru/labs/cfluids/results/WaterDropImpactOnCylinder
#результаты
Столкновение капель с твердыми препятствиями различной геометрии – ключевой элемент многих технологических и природных процессов, таких как нанесение покрытий, струйная печать, дожди, водопады, перенос инфекций при кашле и др. Также это удобный «инструмент» для исследования фундаментальных гидродинамических взаимодействий инерционных, капиллярных и вязких сил, имеющих место при ударе капли о препятствие.
Большинство теоретических и экспериментальных исследований удара капли посвящено ее столкновению с плоской поверхностью.
В лаборатории механики сложных жидкостей ИПМех РАН в рамках гранта РНФ 23-19-00451 экспериментально исследован удар падающей со скоростью 0.4–2м/c капли воды диаметром 2.8мм по горизонтальным металлическим цилиндрам диаметром 0.16–1.27мм.
Обнаружены и проанализированы различные режимы деформации и фрагментации капли при столкновении с цилиндром. Предложена простая модель удара капли, объясняющая наблюдаемые гидродинамические эффекты.
Статья с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале Physics of Fluids (уровень Белого списка 1, WoS Q1, WoS IF 4.1, SJR Q1): https://doi.org/10.1063/5.0249451
https://ipmnet.ru/labs/cfluids/results/WaterDropImpactOnCylinder
#результаты
👍3👎1😍1
Моделирование влияния эффекта шероховатости на характеристики нормального контакта деформируемых твердых тел
Несмотря на кажущуюся гладкость, поверхности реальных тел имеют микрорельеф, что приводит к несплошности контакта и большим различиям между фактическими и номинальными (осредненными) характеристиками контакта. Фактические характеристики, включая контактные и внутренние напряжения вблизи пятен контакта, имеют большую практическую значимость, в частности, для анализа процессов трения, износа и подповерхностного разрушения. Для определения значений фактических характеристик необходимо знать и значения номинальных, которые также зависят от поверхностного микрорельефа. Следовательно, определение номинальных характеристик должно быть максимально точным и учитывать не только макроформы тел и их механические свойства, но и микрогеометрию их поверхности.
В настоящее время для решения такого рода задач всё чаще используются численные методы и компьютерное моделирование. Однако, несмотря на их большой потенциал, разработка аналитических методов актуальна, так как они позволяют не только оценить влияние поверхностной микрогеометрии тел, но и разработать методы управления процессами контактного взаимодействия за счет выбора соответствующих параметров микрорельефа. В лаборатории трибологии ИПМех РАН в рамках госзадания разработан двухмасштабный аналитический подход к исследованию нормального контакта деформируемых тел с учетом их поверхностного микрорельефа. На микромасштабе этот подход позволяет изучить фактическое распределение контактных и внутренних напряжений, а также реальную площадь контакта с учетом взаимного влияния неровностей, а на макромасштабе – уточнить значения номинальных характеристик. Преимущество подхода продемонстрировано на примере решения ряда контактных задач о внедрении шероховатых тел различной макроформы в однородные деформируемые основания и основания с покрытиями.
Статья с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале Friction (уровень Белого списка 1, WoS Q1, WoS IF 6.3, SJR Q1): https://doi.org/10.26599/frict.2025.9441005
https://ipmnet.ru/labs/tribo/results/RoughnessEffect
#результаты
Несмотря на кажущуюся гладкость, поверхности реальных тел имеют микрорельеф, что приводит к несплошности контакта и большим различиям между фактическими и номинальными (осредненными) характеристиками контакта. Фактические характеристики, включая контактные и внутренние напряжения вблизи пятен контакта, имеют большую практическую значимость, в частности, для анализа процессов трения, износа и подповерхностного разрушения. Для определения значений фактических характеристик необходимо знать и значения номинальных, которые также зависят от поверхностного микрорельефа. Следовательно, определение номинальных характеристик должно быть максимально точным и учитывать не только макроформы тел и их механические свойства, но и микрогеометрию их поверхности.
В настоящее время для решения такого рода задач всё чаще используются численные методы и компьютерное моделирование. Однако, несмотря на их большой потенциал, разработка аналитических методов актуальна, так как они позволяют не только оценить влияние поверхностной микрогеометрии тел, но и разработать методы управления процессами контактного взаимодействия за счет выбора соответствующих параметров микрорельефа. В лаборатории трибологии ИПМех РАН в рамках госзадания разработан двухмасштабный аналитический подход к исследованию нормального контакта деформируемых тел с учетом их поверхностного микрорельефа. На микромасштабе этот подход позволяет изучить фактическое распределение контактных и внутренних напряжений, а также реальную площадь контакта с учетом взаимного влияния неровностей, а на макромасштабе – уточнить значения номинальных характеристик. Преимущество подхода продемонстрировано на примере решения ряда контактных задач о внедрении шероховатых тел различной макроформы в однородные деформируемые основания и основания с покрытиями.
Статья с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале Friction (уровень Белого списка 1, WoS Q1, WoS IF 6.3, SJR Q1): https://doi.org/10.26599/frict.2025.9441005
https://ipmnet.ru/labs/tribo/results/RoughnessEffect
#результаты
👍5
В год 60-летия ИПМех продолжаем знакомить с лабораториями нашего Института.
Лаборатория термогазодинамики и горения создана в 1969 г. для решения задач, связанных с ракетно-космической техникой. С тех пор круг задач, решаемых в лаборатории, существенно расширился. Основными направлениями работы лаборатории являются комплексное экспериментальное и теоретическое исследование процессов в многофазных системах, которые сопровождаются горением, тепломассопереносом, фазовыми переходами, ударными волнами и т.п.
За последние годы коллективом лаборатории решен ряд важных с практической точки зрения задач, связанных с горением, газодинамическими и теплофизическими процессами в различных энергетических установках: разработаны математическая модель и программы расчета взрыва трубопроводов и сосудов высокого давления, заполненных высококипящими жидкостями и газами; теория горения смесевых твердых ракетных топлив и агломерации частиц алюминия на поверхности горения, имеющая большое значение для совершенствования двигательных установок на твердом топливе; теория и программы расчета парового взрыва капель расплавленного металла при попадании в воду; воспламенение и горение легкоплавкого топлива в высокотемпературном потоке воздуха; распространения пламени в водородо-метановой и водородо-пропановой смеси в узких каналах Хеле-Шоу.
Важным направлением является решение фундаментальных задач: разработка методов математической физики для моделирования сложных систем, встречающихся в механике, физике, химии, биологии и даже в экономике.
По 28 марта 2025 года в Библиотеке ИПМех РАН проходит выставка книг сотрудников лаборатории разных лет.
Подробнее: https://ipmnet.ru/labs/tgd/2025/
Книги сотрудников: https://ipmnet.ru/publ/books/
#ИПМех60
#результаты
#история
#книги
Лаборатория термогазодинамики и горения создана в 1969 г. для решения задач, связанных с ракетно-космической техникой. С тех пор круг задач, решаемых в лаборатории, существенно расширился. Основными направлениями работы лаборатории являются комплексное экспериментальное и теоретическое исследование процессов в многофазных системах, которые сопровождаются горением, тепломассопереносом, фазовыми переходами, ударными волнами и т.п.
За последние годы коллективом лаборатории решен ряд важных с практической точки зрения задач, связанных с горением, газодинамическими и теплофизическими процессами в различных энергетических установках: разработаны математическая модель и программы расчета взрыва трубопроводов и сосудов высокого давления, заполненных высококипящими жидкостями и газами; теория горения смесевых твердых ракетных топлив и агломерации частиц алюминия на поверхности горения, имеющая большое значение для совершенствования двигательных установок на твердом топливе; теория и программы расчета парового взрыва капель расплавленного металла при попадании в воду; воспламенение и горение легкоплавкого топлива в высокотемпературном потоке воздуха; распространения пламени в водородо-метановой и водородо-пропановой смеси в узких каналах Хеле-Шоу.
Важным направлением является решение фундаментальных задач: разработка методов математической физики для моделирования сложных систем, встречающихся в механике, физике, химии, биологии и даже в экономике.
По 28 марта 2025 года в Библиотеке ИПМех РАН проходит выставка книг сотрудников лаборатории разных лет.
Подробнее: https://ipmnet.ru/labs/tgd/2025/
Книги сотрудников: https://ipmnet.ru/publ/books/
#ИПМех60
#результаты
#история
#книги
🔥4
Решения в замкнутом виде нелинейного уравнения Шредингера с дисперсией и потенциалом общего вида
Впервые исследовано нелинейное уравнение Шредингера общего вида, в котором хроматическая дисперсия и потенциал задаются двумя произвольными функциями. Рассматриваемое уравнение является естественным обобщением широкого класса родственных нелинейных уравнений в частных производных, которые часто встречаются в различных областях теоретической физики, включая нелинейную оптику, сверхпроводимость и физику плазмы. Для построения точных решений используется комбинация метода функциональных связей и методов обобщенного разделения переменных. Найдены новые точные решения общего нелинейного уравнения Шредингера, которые выражаются в квадратурах или элементарных функциях. Описаны одномерные несимметрийные редукции, приводящие рассматриваемое нелинейное уравнение в частных производных к более простым обыкновенным дифференциальным уравнениям или системам таких уравнений. Полученные в данной работе точные решения могут быть использованы в качестве тестовых задач, предназначенных для оценки точности численных и приближенных аналитических методов интегрирования нелинейных уравнений математической физики.
Совместная работа главного научного сотрудника лаборатории термогазодинамики и горения ИПМех РАН А.Д.Полянина и профессора МИФИ Н.А.Кудряшова опубликована в высокорейтинговом журнале Chaos, Solitons and Fractals (уровень Белого списка 1, WoS Q1, WoS IF 5.3, SJR Q1): https://doi.org/10.1016/j.chaos.2024.115822
Препринт статьи в свободном доступе: arxiv.org/abs/2411.13713 или EqWorld (pdf)
https://ipmnet.ru/labs/tgd/results/GeneralNonlinearSchrodingerEq
#результаты
Впервые исследовано нелинейное уравнение Шредингера общего вида, в котором хроматическая дисперсия и потенциал задаются двумя произвольными функциями. Рассматриваемое уравнение является естественным обобщением широкого класса родственных нелинейных уравнений в частных производных, которые часто встречаются в различных областях теоретической физики, включая нелинейную оптику, сверхпроводимость и физику плазмы. Для построения точных решений используется комбинация метода функциональных связей и методов обобщенного разделения переменных. Найдены новые точные решения общего нелинейного уравнения Шредингера, которые выражаются в квадратурах или элементарных функциях. Описаны одномерные несимметрийные редукции, приводящие рассматриваемое нелинейное уравнение в частных производных к более простым обыкновенным дифференциальным уравнениям или системам таких уравнений. Полученные в данной работе точные решения могут быть использованы в качестве тестовых задач, предназначенных для оценки точности численных и приближенных аналитических методов интегрирования нелинейных уравнений математической физики.
Совместная работа главного научного сотрудника лаборатории термогазодинамики и горения ИПМех РАН А.Д.Полянина и профессора МИФИ Н.А.Кудряшова опубликована в высокорейтинговом журнале Chaos, Solitons and Fractals (уровень Белого списка 1, WoS Q1, WoS IF 5.3, SJR Q1): https://doi.org/10.1016/j.chaos.2024.115822
Препринт статьи в свободном доступе: arxiv.org/abs/2411.13713 или EqWorld (pdf)
https://ipmnet.ru/labs/tgd/results/GeneralNonlinearSchrodingerEq
#результаты
arXiv.org
Closed-form solutions of the nonlinear Schrödinger equation with...
For the first time, the general nonlinear Schrödinger equation is investigated, in which the chromatic dispersion and potential are specified by two arbitrary functions. The equation in question...
👍3
В год 60-летия ИПМех продолжаем знакомить с лабораториями нашего Института.
Лаборатория трибологии, основанная в 1972 г. по инициативе выдающихся ученых А.Ю.Ишлинского и П.А.Ребиндера, является ведущим центром теоретических и экспериментальных исследований в области трибологии и механики контактного взаимодействия. Трибология - междисциплинарная область знания, изучающая процессы и явления, возникающие при относительном перемещении контактирующих поверхностей. Возглавляемая в настоящее время академиком РАН И.Г.Горячевой, лаборатория вносит существенный вклад в формирование научной базы этой одновременно фундаментальной и прикладной науки.
За последнее десятилетие основным направлением деятельности лаборатории являлись разработка и верификация теоретических моделей, описывающих сложные явления, протекающие на фрикционном контакте. В частности, были разработаны модели трения высокоэластичных материалов, учитывающие адгезионные и гистерезисные эффекты, которые были подтверждены экспериментальными данными, полученными с использованием оригинальных методик. Были разработаны подходы к прогнозированию контактно-усталостного износа, основанные на численном моделировании накопления повреждений, и проведено теоретико-экспериментальное исследование изнашивания волокнистых композиционных материалов, учитывающее механические процессы в зоне контакта. Во всех исследованиях уделяется большое внимание изучению влияния микрогеометрии поверхности на характеристики контактного взаимодействия и изнашивания, а также разработке методов управления процессами фрикционного взаимодействия путем текстурирования поверхностей.
Значимость научных результатов, полученных сотрудниками лаборатории, подтверждается престижными наградами, включая Международную золотую медаль по трибологии, премию Правительства РФ, премии Правительства Москвы и медали РАН для молодых ученых.
Подробнее: https://ipmnet.ru/labs/tribo/2025/
#ИПМех60
#результаты
#история
Лаборатория трибологии, основанная в 1972 г. по инициативе выдающихся ученых А.Ю.Ишлинского и П.А.Ребиндера, является ведущим центром теоретических и экспериментальных исследований в области трибологии и механики контактного взаимодействия. Трибология - междисциплинарная область знания, изучающая процессы и явления, возникающие при относительном перемещении контактирующих поверхностей. Возглавляемая в настоящее время академиком РАН И.Г.Горячевой, лаборатория вносит существенный вклад в формирование научной базы этой одновременно фундаментальной и прикладной науки.
За последнее десятилетие основным направлением деятельности лаборатории являлись разработка и верификация теоретических моделей, описывающих сложные явления, протекающие на фрикционном контакте. В частности, были разработаны модели трения высокоэластичных материалов, учитывающие адгезионные и гистерезисные эффекты, которые были подтверждены экспериментальными данными, полученными с использованием оригинальных методик. Были разработаны подходы к прогнозированию контактно-усталостного износа, основанные на численном моделировании накопления повреждений, и проведено теоретико-экспериментальное исследование изнашивания волокнистых композиционных материалов, учитывающее механические процессы в зоне контакта. Во всех исследованиях уделяется большое внимание изучению влияния микрогеометрии поверхности на характеристики контактного взаимодействия и изнашивания, а также разработке методов управления процессами фрикционного взаимодействия путем текстурирования поверхностей.
Значимость научных результатов, полученных сотрудниками лаборатории, подтверждается престижными наградами, включая Международную золотую медаль по трибологии, премию Правительства РФ, премии Правительства Москвы и медали РАН для молодых ученых.
Подробнее: https://ipmnet.ru/labs/tribo/2025/
#ИПМех60
#результаты
#история
👏3
Теория броуновского движения в форме Гамильтона-Якоби
Известны три основных подхода к описанию броуновского движения классической частицы. С появлением квантовой механики возник естественный вопрос: как обобщить теорию броуновского движения на квантовые объекты. Многочисленные попытки решить задачу квантового броуновского движения показали, что единого решения она не имеет. В связи с этим существуют различные подходы к описанию броуновского движения квантовых частиц.
В статье заведующего лабораторией термогазодинамики и горения С.А.Рашковского впервые построена теория Гамильтона–Якоби в обобщенном смысле, для классической частицы, взаимодействующей с термостатом. Показано, что такая формулировка теории броуновского движения естественным образом приводит к уравнению Смолуховского и позволяет легко получить следующие его приближения. Полученные уравнения броуновского движения (как классической, так и квантовой частицы) могут быть получены из вариационного принципа. Он объединяет в себе одновременно два базовых вариационных принципа физики: принцип наименьшего действия в механике и принцип максимума энтропии в термодинамике.
Проведенные исследования показали, что формулировка теории броуновского движения в форме Гамильтона-Якоби является естественной, и позволяет получить многие известные результаты, минуя промежуточные стадии, которые возникают в обычной «гамильтоновой» формулировке теории броуновского движения.
Статья с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале Physics of Fluids (уровень Белого списка 1, WoS Q1, WoS IF 4.1, SJR Q1): https://doi.org/10.1063/5.0261126
https://ipmnet.ru/labs/tgd/results/Brownian_motion_Hamilton-Jacobi_form
#результаты
Известны три основных подхода к описанию броуновского движения классической частицы. С появлением квантовой механики возник естественный вопрос: как обобщить теорию броуновского движения на квантовые объекты. Многочисленные попытки решить задачу квантового броуновского движения показали, что единого решения она не имеет. В связи с этим существуют различные подходы к описанию броуновского движения квантовых частиц.
В статье заведующего лабораторией термогазодинамики и горения С.А.Рашковского впервые построена теория Гамильтона–Якоби в обобщенном смысле, для классической частицы, взаимодействующей с термостатом. Показано, что такая формулировка теории броуновского движения естественным образом приводит к уравнению Смолуховского и позволяет легко получить следующие его приближения. Полученные уравнения броуновского движения (как классической, так и квантовой частицы) могут быть получены из вариационного принципа. Он объединяет в себе одновременно два базовых вариационных принципа физики: принцип наименьшего действия в механике и принцип максимума энтропии в термодинамике.
Проведенные исследования показали, что формулировка теории броуновского движения в форме Гамильтона-Якоби является естественной, и позволяет получить многие известные результаты, минуя промежуточные стадии, которые возникают в обычной «гамильтоновой» формулировке теории броуновского движения.
Статья с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале Physics of Fluids (уровень Белого списка 1, WoS Q1, WoS IF 4.1, SJR Q1): https://doi.org/10.1063/5.0261126
https://ipmnet.ru/labs/tgd/results/Brownian_motion_Hamilton-Jacobi_form
#результаты
👍3
В год 60-летия ИПМех продолжаем знакомить с лабораториями нашего Института.
Лаборатория механики систем организована в 1967 г. Первым заведующим лаборатории механики систем был Дмитрий Михайлович Климов. Имея большой практический опыт разработчика гироскопических систем управления ракетами и глубоко разбираясь в теории гироскопов, он организовал выполнение ряда интересных и важных работ, сформировал высококвалифицированный коллектив. В лаборатории выполнен целый ряд работ по договорам с предприятиями разработчиками навигационной техники.
Основные достижения лаборатории за последнее десятилетие отражают интеграцию передовых теоретико-методологических подходов с инновационными экспериментальными методами. Разработаны методы управления инерционным объектом на базе закона линейного тангенса, численно решена задача об оптимальной по быстродействию ориентации спутника в плоскости круговой орбиты. Решена задача по стабилизации траектории квадрокоптера, предложена новая схема инерциальной навигационной системы. Проведены численные расчеты для поиска координат волнового аттрактора в трапециевидном водном бассейне. Предложен подход, обобщающий метод Пуанкаре теории периодических движений на случай вырожденной невозмущенной системы. Решена задача об устойчивости регулярной прецессии несимметричного гироскопа вокруг невертикальной оси при наличии резонанса. В книге «Кварцевый полусферический резонатор» представлены результаты по новому типу гироскопа ВТГ (волновой твердотельный гироскоп).
Достижения сотрудников лаборатории в развитии науки отмечены пятью Государственными премиями в области науки и техники, Премией Ленинского комсомола в области науки, Золотой медалью им. С.А.Чаплыгина РАН, несколькими премиями РАН им. А.А.Андронова и А.М.Ляпунова и другими премиями и наградами.
По 30 мая 2025 года в Библиотеке ИПМех РАН проходит выставка книг сотрудников лаборатории разных лет.
Подробнее: https://ipmnet.ru/labs/ms/2025/
Книги сотрудников: https://ipmnet.ru/publ/books/
#ИПМех60
#результаты
#история
#книги
Лаборатория механики систем организована в 1967 г. Первым заведующим лаборатории механики систем был Дмитрий Михайлович Климов. Имея большой практический опыт разработчика гироскопических систем управления ракетами и глубоко разбираясь в теории гироскопов, он организовал выполнение ряда интересных и важных работ, сформировал высококвалифицированный коллектив. В лаборатории выполнен целый ряд работ по договорам с предприятиями разработчиками навигационной техники.
Основные достижения лаборатории за последнее десятилетие отражают интеграцию передовых теоретико-методологических подходов с инновационными экспериментальными методами. Разработаны методы управления инерционным объектом на базе закона линейного тангенса, численно решена задача об оптимальной по быстродействию ориентации спутника в плоскости круговой орбиты. Решена задача по стабилизации траектории квадрокоптера, предложена новая схема инерциальной навигационной системы. Проведены численные расчеты для поиска координат волнового аттрактора в трапециевидном водном бассейне. Предложен подход, обобщающий метод Пуанкаре теории периодических движений на случай вырожденной невозмущенной системы. Решена задача об устойчивости регулярной прецессии несимметричного гироскопа вокруг невертикальной оси при наличии резонанса. В книге «Кварцевый полусферический резонатор» представлены результаты по новому типу гироскопа ВТГ (волновой твердотельный гироскоп).
Достижения сотрудников лаборатории в развитии науки отмечены пятью Государственными премиями в области науки и техники, Премией Ленинского комсомола в области науки, Золотой медалью им. С.А.Чаплыгина РАН, несколькими премиями РАН им. А.А.Андронова и А.М.Ляпунова и другими премиями и наградами.
По 30 мая 2025 года в Библиотеке ИПМех РАН проходит выставка книг сотрудников лаборатории разных лет.
Подробнее: https://ipmnet.ru/labs/ms/2025/
Книги сотрудников: https://ipmnet.ru/publ/books/
#ИПМех60
#результаты
#история
#книги
👏3❤1
Избранные вопросы применения теоремы о верхней границе в теории пластичности
Обзорная статья сотрудников лаборатории механики технологических процессов, фокусируется на фундаментальных аспектах теоремы о верхней границе, которые важны для приложений в теории обработки металлов давлением, и общих методах использования этой теоремы.
Классическая формулировка теоремы о верхней границе, основанная на кинематически допустимых полях скорости является ограничительной в отношении определяющих уравнений и граничных условий. Эта формулировка теоремы была расширена на более общую модель материалов с использованием достаточно широкого класса граничных условий, в частности на различные условия трения на границе материала и инструмента.
В обзоре рассмотрены различные формулировки теоремы о верхней оценке, применительно к некоторым конкретным процессам обработки металлов давлением. Показано, что несмотря на то, что теорема о верхней границе остается эффективным инструментом для оценки нагрузки, необходимо учитывать условия при которых была доказана каждая формулировка теоремы.
Статья с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале ZAMM Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik (уровень Белого списка 2, WoS Q1, WoS IF 2.3, SJR Q2): https://doi.org/10.1002/zamm.202401219
https://ipmnet.ru/labs/techn/results/ReviewPlasticUpperBoundary
#результаты
Обзорная статья сотрудников лаборатории механики технологических процессов, фокусируется на фундаментальных аспектах теоремы о верхней границе, которые важны для приложений в теории обработки металлов давлением, и общих методах использования этой теоремы.
Классическая формулировка теоремы о верхней границе, основанная на кинематически допустимых полях скорости является ограничительной в отношении определяющих уравнений и граничных условий. Эта формулировка теоремы была расширена на более общую модель материалов с использованием достаточно широкого класса граничных условий, в частности на различные условия трения на границе материала и инструмента.
В обзоре рассмотрены различные формулировки теоремы о верхней оценке, применительно к некоторым конкретным процессам обработки металлов давлением. Показано, что несмотря на то, что теорема о верхней границе остается эффективным инструментом для оценки нагрузки, необходимо учитывать условия при которых была доказана каждая формулировка теоремы.
Статья с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале ZAMM Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik (уровень Белого списка 2, WoS Q1, WoS IF 2.3, SJR Q2): https://doi.org/10.1002/zamm.202401219
https://ipmnet.ru/labs/techn/results/ReviewPlasticUpperBoundary
#результаты
Wiley Online Library
Selected issues in the upper bound theorem of plasticity
The paper reviews the upper bound theorem in rigid plasticity, emphasizing its application to analyzing and designing metal forming processes. Two formulations of the theorem are considered. The pecu...
❤3
Плоское движение трех взаимодействующих тел в среде с квадратичным сопротивлением
В новой совместной работе сотрудников лабораторий механики управляемых систем и робототехники и мехатроники изучено плоское движение трех взаимодействующих тел в среде с квадратичным сопротивлением. На силы взаимодействия и допустимые расстояния между телами ограничений не налагалось. Показано, что если в начальный момент времени тела системы покоятся и не лежат на одной прямой, то они могут быть приведены в произвольное конечное состояние покоя на плоскости, построен соответствующий алгоритм. Исключением является случай, когда отношения квадратов масс к коэффициентам сопротивления одинаковы для всех тел; для этого случая построен алгоритм, приводящий систему в сколь угодно малую окрестность заданного терминального состояния. Как частный случай получено также решение задачи о перемещении двух взаимодействующих тел вдоль прямой в среде с квадратичным сопротивлением.
Данное исследование доказывает принципиальную возможность управления системами взаимодействующих тел, при условии неизменности точек контакта тел со средой, в средах с квадратичным сопротивлением и может быть полезно при построении робототехнических мобильных систем, движущихся в вязких средах.
Статья с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале ZAMM Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik (уровень Белого списка 2, WoS Q1, WoS IF 3.2, SJR Q2): https://doi.org/10.1002/zamm.70135
https://ipmnet.ru/labs/cms/results/PlanarMotion3Bodies/
#результаты
В новой совместной работе сотрудников лабораторий механики управляемых систем и робототехники и мехатроники изучено плоское движение трех взаимодействующих тел в среде с квадратичным сопротивлением. На силы взаимодействия и допустимые расстояния между телами ограничений не налагалось. Показано, что если в начальный момент времени тела системы покоятся и не лежат на одной прямой, то они могут быть приведены в произвольное конечное состояние покоя на плоскости, построен соответствующий алгоритм. Исключением является случай, когда отношения квадратов масс к коэффициентам сопротивления одинаковы для всех тел; для этого случая построен алгоритм, приводящий систему в сколь угодно малую окрестность заданного терминального состояния. Как частный случай получено также решение задачи о перемещении двух взаимодействующих тел вдоль прямой в среде с квадратичным сопротивлением.
Данное исследование доказывает принципиальную возможность управления системами взаимодействующих тел, при условии неизменности точек контакта тел со средой, в средах с квадратичным сопротивлением и может быть полезно при построении робототехнических мобильных систем, движущихся в вязких средах.
Статья с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале ZAMM Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik (уровень Белого списка 2, WoS Q1, WoS IF 3.2, SJR Q2): https://doi.org/10.1002/zamm.70135
https://ipmnet.ru/labs/cms/results/PlanarMotion3Bodies/
#результаты
👍4🔥2
В год 60-летия ИПМех продолжаем знакомить с лабораториями нашего Института.
Лаборатория механики прочности и разрушения материалов и конструкций была создана в 1988 году д.ф.-м.н., в дальнейшем чл.-корр. РАН, Р.В.Гольдштейном. В лаборатории проводятся исследования, связанные с проблемами образования и роста дефектов, в частности трещиноподобных, в твердых деформируемых телах, их обнаружения, оценкой влияния дефектов на прочность содержащих их элементов конструкций при различных видах механического воздействия.
За прошедшее десятилетие коллективом лаборатории выполнен ряд важных работ, в том числе, создана установка и разработана методика 3D-спекл-интерферометрической дилатометрии для исследования изменений объемов испытуемых тел от воздействия на них внешних факторов. Разработана система сейсмической защиты зданий и сооружений от сейсмических воздействий высокой интенсивности на основе использования гранулированных метаматериалов, обладающих свойствами фононных кристаллов. Развиты методы обнаружения трещиноподобных дефектов в стержнях по собственным частотам колебаний. Разработаны методы решения обратных статических задач теории упругости. Разработаны кинетические физико-механические модели процессов залечивания и самозалечивания дефектов и трещин в композиционных материалах. Развиты аналитические и численные методы для решения задач, возникающих при моделировании процессов залечивания.
Подробнее: https://ipmnet.ru/labs/fracture/2025/
#ИПМех60
#результаты
#история
Лаборатория механики прочности и разрушения материалов и конструкций была создана в 1988 году д.ф.-м.н., в дальнейшем чл.-корр. РАН, Р.В.Гольдштейном. В лаборатории проводятся исследования, связанные с проблемами образования и роста дефектов, в частности трещиноподобных, в твердых деформируемых телах, их обнаружения, оценкой влияния дефектов на прочность содержащих их элементов конструкций при различных видах механического воздействия.
За прошедшее десятилетие коллективом лаборатории выполнен ряд важных работ, в том числе, создана установка и разработана методика 3D-спекл-интерферометрической дилатометрии для исследования изменений объемов испытуемых тел от воздействия на них внешних факторов. Разработана система сейсмической защиты зданий и сооружений от сейсмических воздействий высокой интенсивности на основе использования гранулированных метаматериалов, обладающих свойствами фононных кристаллов. Развиты методы обнаружения трещиноподобных дефектов в стержнях по собственным частотам колебаний. Разработаны методы решения обратных статических задач теории упругости. Разработаны кинетические физико-механические модели процессов залечивания и самозалечивания дефектов и трещин в композиционных материалах. Развиты аналитические и численные методы для решения задач, возникающих при моделировании процессов залечивания.
Подробнее: https://ipmnet.ru/labs/fracture/2025/
#ИПМех60
#результаты
#история
👍4