План научно-исследовательских работ НИИ механики МГУ на 2003 год

1. Гидродинамика высокоскоростных и нестационарных процессов.

• Подготовка эксперимента по исследованию входа тел в воду под углом 600 к свободной поверхности. Отработка методики эксперимента.
• Исследование зависимости коэффициента уноса газа из каверны с отрицательным числом кавитации от числа Вебера. Исследование неустойчивости Релея-Тейлора для кольцевой струи.
• Исследование нового волнового движителя, способного создавать значительную тягу на не качающемся судне, движущемся с малой скоростью.

Представление годового отчета.

• Получение теоретических результатов в рамках приближенной теории и сопоставление их с экспериментальными данными.
• Анализ возможности управления автоколебаниями тел (усиление или ослабление) путем изменения структуры натекающего потока.

Представление годового отчета.

• Изготовление и сборка усилителей сигналов.
• Калибровка и тарирование системы автоматизированной обработки экспериментальных данных.
• Создание программы автоматизированного проведения эксперимента.
• Автоматизация одной задачи гидромеханического практикума.
• Реализация программы автоматизированного проведения эксперимента.

Представление годового отчета.

2. Устойчивость гидродинамических течений и турбулентность.

• Экспериментальное исследование жесткой неустойчивости затопленных струй.
• Экспериментальное и теоретическое исследование перемежаемости и когерентных структур для развитых турбулентных течений с анализом сходимости цепочки моментных уравнений.
• Экспериментальное и теоретическое исследование способов усиления эффекта сонолюминесценции.
• Экспериментальное и теоретическое исследование нелинейной стадии неустойчивости Рэлея-Тейлора для слоя конечной толщины.

Представление годового отчета.

3. Механика сред, взаимодействующих с электрическими и магнитными полями.

• Исследование турбулентных течений в пограничном слое на плоской пластине и поверхности сопла при наличии вдува инородной среды с учетом и без учета горения.
• Исследование магнитогазодинамических эффектов для солнечного и звездного ветра. Будет рассмотрено влияние альфвеновской скорости на динамику течений.
• Экспериментальное исследование сильноточного разряда в потоке нейтрального газа (ксенона) с целью повышения ресурса работы электродов.

Представление годового отчета.

• Исследование процесса тепломассопереноса в магнитных жидкостях.
• Исследование движения и устойчивости течений магнитных жидкостей в магнитных полях.
• Исследование поверхностных явлений в магнитных жидкостях.
• Исследование течений слоев магнитной жидкости с границами раздела в магнитных полях.
• Получение и исследование свойств магнитоуправляемых лекарственных препаратов.

Представление годового отчета.

• Исследование пульсирующих разрядных явлений в диэлектрических жидкостях для разных моделей инжекции заряда с границы раздела.
• Моделирование метода измерения подвижности носителей заряда при их импульсном вводе в диэлектрические жидкости.
• Исследование тока электризации при течениях диэлектрических жидкостей и слабоионизованных газовых смесей в плоских каналах и трубах.
• Исследование нестационарного образования поверхностного заряда на границе раздела слабопроводящих сред с разными проводимостями и диэлектрическими проницаемостями.
• Исследование течений суспензий с эллипсоидальными поляризующимися частицами в плоском канале в сильном поперечном электрическом поле.
• Исследование растекания слабопроводящих поляризующихся жидкостей в электрическом поле.
• Исследование неустановившихся течений в ЭГД-насосах инжекционного и индукционного типа.

Представление годового отчета.

4. Движение сплошных сред с физико-химическими превращениями.

• Экспериментальное исследование горения и детонации кислородно-водородных смесей за фронтом ударной волны и управления этими процессами с помощью ингибиторов.
• Экспериментальное исследование кинетики термически неравновесной диссоциации двухатомных молекул (O₂, CO) за фронтом сильных ударных волн методами многоканальной абсорбционной спектроскопии.
• Анализ процессов колебательной релаксации двухатомных молекул в условиях термически-неравновесной диссоциации.
• Дальнейшее развитие и совершенствование технологии работы электронного журнала "Физико-химическая кинетика в газовой динамике". Разработка элементов информационной системы и отработка XML технологии работы с ней.
• Разработка проекта портала "Физико-химическая кинетика в газовой динамике". Развертывание работ по подготовке и размещению в Интернет рабочих материалов одноименного журнала, разработка и отладка интерфейсов для авторов и редакторов журнала.
• Пробная реализация информационно-аналитической системы подготовки рекомендуемых моделей физико-химических процессов в термически-неравновесном газе в виде Каталога моделей. Разработка методических основ построения исследовательского и учебного интерфейсов к Каталогу.
• Разработка базы моделей уровневой кинетики в химически реагирующем газе.
• Исследование процессов образования и преобразования вредных веществ при сжигании органических топлив и их дальнейшего поведения в окружающей среде.
• Исследование устойчивости результатов траекторных расчетов к погрешности параметров поверхности потенциальной энергии.
• Численное исследование взаимодействия молекул СО с электронно-возбуждённым атомом N методом классических траекторий.


Представление годового отчета.

• Расчет траекторий фрагментов дробящихся метеорных тел вплоть до поверхности Земли.
• Оценка кратерных и метеоритных полей для изученных ранее моделей дробления метеорных тел в атмосфере.

Представление годового отчета.

• Методами строгой кинетической теории газов и методами термодинамики необратимых процессов получить уравнения и коэффициенты переноса для многокомпонентных молекулярных смесей газов с релаксацией внутренних степеней свободы в форме "силы через потоки".
• Интегрирование уравнений физической теории метеоров с реальными коэффициентами сопротивления, теплопередачи и эффективной энтальпией уноса массы.
• Определение каталитических свойств конкретных поверхностей теплозащитных панелей космических аппаратов при полете в атмосферах Земли и Марса.
• Расчет взаимодействия недорасширенных, химически и термически неравновесных сверхзвуковых струй из канала ВЧ плазмотрона с учетом закрутки потока с телами торцевой формы. Сравнение с экспериментом в ИПМ РАН.
• Исследование влияния вязкости на сверхзвуковое обтекание тел двухфазным потоком.
• Исследовать применимость газодинамической модели гиперзвукового вязкого ударного слоя при переходном режиме течения.

Представление годового отчета.

• Экспериментальные исследования взаимодействия инертных и реагирующих струй, вдуваемых с поверхности тел из отверстий сложной формы.
• Отрывные течения с тепломассоподводом и их влияние на аэродинамическое сопротивление.
• Экспериментальное изучение влияния конических скачков уплотнения на течение в ближнем следе тела вращения при наличии тепломассоподвода.
• Аэрогазодинамика оптимальных пространственных тел и крыльев.
• Экспериментальное исследование температурных полей и газодинамики на вихреобразующих поверхностях с использованием инфракрасной техники при до- и сверхзвуковом обтекании.
• Исследование теплообмена в сверхзвуковых потоках газовых смесей.
• Продолжение экспериментальных и расчетно-теоретических исследований течений в вихревых ячейках.
• Развитие и применение методов расчета пограничного слоя и следа за обтекаемым телом при отрывном плоскопараллельном обтекании тел и в каналах в рамках асимптотической теории вязко-невязкого взаимодействия. Определение области параметров, в которой существует сходящееся решение задачи обтекания решетки профилей со стационарными краевыми условиями.

Представление годового отчета.

• Теоретическое и экспериментальное исследование работы пульсирующего детонационного двигателя (ПДД).
• Взаимодействие ударных волн с различными неоднородностями.
• Распространение и инициирование взрывных и детонационных волн в неоднородных средах.
• Продолжение исследований процессов инициирования детонации с усложненной кинетикой горения водородовоздушной смеси.
• Инициирование детонации в торообразной полости.
• Разработка математических моделей и численных алгоритмов для исследования многомерных нестационарных процессов горения в газовзвесях.
• Продолжение работы по исследованию воспламенения горючих смесей и описанию кинетики физико-химических процессов в многотемпературном газе.
• Продолжение работ по тематике исследования нижних концентрационных пределов воспламенения в горючих смесях.
• Распространение ударных волн в средах с электрическим разрядом.

Представление годового отчета.

• Сверхзвуковое обтекание заостренных и затупленных тел при наличии в потоке мощных источников энерговыделения.
• Численное исследование обтекания и теплообмена космических аппаратов (КА) при входе в атмосферу Земли с сверхорбитальной скоростью.
• Численное исследование воспламенения горючих смесей с помощью газовых разрядов.
• Сверхзвуковое обтекание областей энерговыделения различной формы в каналах и при наличии процессов горения.
• Исследование обтекания околозвуковым потоком тонкого тела при наличии энерговыделения.
• Численное исследование течений в осесимметричном сверхзвуковом пограничном слое с тепловым источником.
• Исследования обтекания пирамидального тела (или тетраэдр) под углом атаки в сверхзвуковом потоке.

Представление годового отчета.

• Выбор эффективной схемы экспериментальных исследований.
• Выбор схемы экспериментальных исследований зарядов ВВ, образующих кольцевую кумулятивную струю.
• Анализ теоретических и экспериментальных данных, полученных в 2002 году.
• Проведение расчетов проникания кольцевых кумулятивных струй в преграды на основе анализа результатов экспериментов.
• Получение расчетной зависимости проникания в преграды кольцевых кумулятивных струй.

Представление годового отчета.

• Анализ литературных данных.
• Выбор схем экспериментальных исследований в лабораторной взрывной камере.
• Проведение теоретических и экспериментальных исследований. Получение лабораторных образцов синтетических алмазов.

Представление годового отчета.

5. Газовая динамика и теплообмен.

• Исследование формы тела оптимального по тепловому нагреву и волновому сопротивлению.
• Исследование влияния глубины полости заднего тела на сопротивление двух тел при трансзвуковом обтекании.

Представление годового отчета.

• Исследование аэродинамических характеристик затупленных тел малого удлинения при разделении космических аппаратов.
• Получение и исследование новых точных решений нелинейных спинорных уравнений дираковского типа в релятивистской теории гравитации.
• Планируется сдать в печать 3 статьи в реферируемых журналах, которые развивают полученные ранее результаты в проблеме неинтегрируемости динамических систем и в области топологической динамики метрических компактов.

Представление годового отчета.

• Исследование сопряженных задач о движении плохообтекаемых тел в сплошной среде с учетом динамики вихрей (численное и физическое моделирование).
• Разработка методов аэродинамического управления отрывными течениями около поверхностей с вихревыми ячейками.
• Проведение методических экспериментальных исследований по идентификации сил аэродинамического демпфирования при обтекании цилиндрических тел с несущими поверхностями и передними отрывными структурами.
• Численное и физическое моделирование влияния перфорированных элементов на обтекание и устойчивость тел.
• Формулировка модели влажной частицы в потоке газа; определение работоспособности различных моделей движения газа с примесью твёрдых частиц при различных режимах течения; исследование режимов работы устройства со встречными закрученными потоками при наличии примеси твёрдых частиц (в среде компьютерной технологии STAR-CD).
• Подготовка новых задач специального механического практикума по газовой и волновой динамике для студентов механико-математического факультета с применением новых компьютерных технологий обработки измерений и численного моделирования.

Представление годового отчета.

6. Механика природных процессов.

• Исследование тайфунов, океанических течений, атмосферных процессов, гляциологических и склоновых процессов.

Представление годового отчета.

• Учет неравновесности давления между пузырьками и жидкостью в модели фреатомагматического извержения.
• Исследование влияние вязкой диссипации на течение магмы канале вулкана в модели роста лавового купола.
• Создание двумерной модели роста лавового купола.
• Проведение тестовых экспериментов на установке для моделирования циклических режимов вулканических извержений.

Представление годового отчета.

7. Биомеханика.

• Исследование влияния обнаруженного нами эффекта присоединения миозиновых молекул на геометрию актиновых нитей и на механические свойства скелетных мышц.
• Математический анализ и уточнение параметров разработанной модели радиального транспорта жидкости в корне.
• Решение задачи о катетере внутри неоднородной мышечной трубки и отыскание способа интерпретации измерений с целью оценки запирательных свойств уретры.
• Построение математической модели, описывающей качественные эффекты, связанные с дыханием различными газовыми смесями.
• Исследование совместного поведения в системе "автобусы-пассажиры", в том числе анализ устойчивости движения по маршруту и исследование модели "следования за лидером" при нечетких правилах поведения.

Представление годового отчета.

• Модельные исследования гемодинамики.
• Исследование молекулярной механики мышц.

Представление годового отчета.

8. Проблемы динамических воздействий на сплошные среды и конструкции.

• Исследование взаимодействия акустических волн в защитном экране методом интегральных преобразований.

Представление годового отчета.

• Численно-экспериментальное изучение многокомпонентных упругопластических динамических процессов в металлах.

Представление годового отчета.

• Разработка экспериментальной установки для исследования флаттера в нетрадиционных механических системах.
• Разработка методики подключения экспериментальных установок к ЭВМ на основе новой элементарной базы и ее отработка на существующих аэродинамических весах.
• Влияние на термобар внешних гидрометеорологических условий.

Представление годового отчета.

9. Динамика, прочность и устойчивость тонкостенных конструкций.

• Исследование статического и динамического деформирования перспективных тонкостенных ракетно-космических конструкций.

Представление годового отчета.

• Подготовка и выпуск юбилейного номера ПММ (№6, 2003 г.) в связи с 80-летием член-корр. РАН Э.И. Григолюка.
• Подготовка рукописи монографии "Сферические оболочки в инженерных приложениях".

Представление годового отчета.

10. Ползучесть, пластичность, длительная и высокотемпературная прочность материалов и конструкций.

• Расчет на продольный изгиб при ползучести стержней с учетом динамики.
• Учет влияния агрессивной среды на длительное разрушение элементов конструкций при неоднородном сложном напряженном состоянии.
• Анализ ползучести мембраны внутри криволинейной матрицы с учетом закона трения Кулона.

Представление годового отчета.

• Разработка математической модели микрорастрескивания жестких полимеров в процессе холодного течения.
• Разработка методики экспериментального определения параметров предложенных ранее определяющих соотношений для волокнистых композитов с повреждениями.
• Проведение экспериментального исследования влияния облучения быстрыми нейтронами на длительную прочность конструкционных полимеров.

Представление годового отчета.

• Разработка и анализ эффективных определяющих соотношений с учетом объемной релаксации и дилатансии.
• Приближенное построение обратных соотношений.
• Анализ экспериментов.
• Исследование возможности описания реологических процессов при переменных температурах с помощью построенной модели.

Представление годового отчета.

• Исследование полляризационно-оптическим методом взаимодействия трещин в пластине при различном их взаимном положении.
• Разработка варианта модели неупругого поведения материала с внутренней переменной - параметром структуры; численные эксперименты по аттестации модели.
• Разработка методики использования моделей сложных сред в современных инженерных пакетах компьютерного моделирования.
• Модернизация установки АК1958 для проведения экспериментов в режиме сверхпластичности (автоматизация съема данных и управления экспериментом). Проведение экспериментов на сложное нагружение для оценки тензорных свойств определяющих соотношений сверхпластичности
• Учет неоднородности температурного поля в методиках определения термомеханических свойств материала из экспериментов в режиме сверхпластичности при неоднородном напряженном состоянии.

Представление годового отчета.

• Исследование воздействия быстрых электронов на износостойкость покрытий. Изготовление рабочего проекта и деталей макета установки для нагрева материалов до высоких температур.
• Исследование воздействия быстрых электронов на твердые сплавы. Монтаж и наладка установки для нагрева материалов до высоких температур.
• Исследование воздействия быстрых электронов на карбидостали. Завершение предварительных исследований. Отработка режимов макета установки для нагрева материалов до высоких температур.

Представление годового отчета.

11. Механика многокомпонентных и многофазных сплошных сред.

• Развитие полного лагранжева подхода в механике многофазных сред для описания дисперсной фазы с плотностью, близкой к плотности несущей фазы.
• Верификация параметров моделей, использующихся для описания двухфазных пристенных течений на основе сравнения расчетных и экспериментальных данных.

Представление годового отчета.

12. Проблемы управления движением мобильных роботов.

• Совершенствование алгоритмов управления для колесного мобильного робота, оснащенного телевизионным датчиком с круговым обзором и телевизионным датчик полосы.
• Разработка алгоритмов управления колесно-шагающего робота для движения по сложной местности с использаванием силовой информации.
• Построение законов стабилизации неустойчивых положений равновесия маятниковыми системами.
• Разработка законов управления двуногими и шестиногими шагающими роботами.

Представление годового отчета.

• Математическое моделирование и конструирование двухколесного велосипеда с маховичной системой стабилизации; синтез управления им.
• Разработка системы технического зрения для моноцикла.
• Усовершенствование системы управления и навигации трехколесного мобильного робота.

Представление годового отчета.

• Разработка системы обработки видеоинформации для навигационных задач.
• Разработка контроллера для сбора, обработки и передачи информации о механических системах для управления ими в реальном времени.
• Разработка комплекса для реабилитации больных с нарушениями опорно-двигательного аппарата с помощью элетро-миостимуляции.

Представление годового отчета.

13. Динамика твердого тела, движущегося в сплошной среде.

• Учет сил и их моментов в расчетной схеме нестационарного взаимодействия твердого тела и потока среды.
• Исследование "синхронизма" 3:1 в задаче внешней баллистики.

Представление годового отчета.

14. Методы анализа, оценивания и управления нелинейными механическими системами.

• Разработка методов исследования устойчивости и управляемости нелинейных нестационарных систем.
• Исследование устойчивости и возможности стабилизации неголономных механических систем (в том числе колесных экипажей).

Представление годового отчета.

• Исследование областей параметрического резонанса в пространстве многих параметров.
• Анализ перестроек частотных кривых в неконсервативных системах.
• Разработка метода вычисления кратных собственных значений и его приложение к задачам механики.
• Исследование управляемости многопараметрических систем.

Представление годового отчета.

• Математическое моделирование куполоэндолимфотической системы.
• Математическое моделирование куполоэндолимфотической системы.
• Математическое моделирование механизма трансдукции.
• Математическое моделирование динамики мембранного потенциала волосковой клетки.
• Математическое моделирование механорецептера ускорений.

Представление годового отчета.

15. Телекоммуникационные и информационно-вычислительные технологии в механике.

• Исследования, разработка и реализация архитектурных, технологических решений и инструментальных средств высокопроизводительных информационно-вычислительных систем для решения задач механики.
• Исследования алгоритмов и моделей эффективного отображения практически значимых задач механики на аппаратно-программные платформы многопроцессорных вычислительных комплексов.
• Разработка информационно-экспертной системы для исследований структурно-механических свойств материалов, реализация отдельных компонент.
• Разработка прототипов основных компонентов управляющего ядра интегрированной системы распределенных информационных ресурсов.
• Разработка прикладных методик анализа экспериментальных данных.

Представление годового отчета.