План на 2006 год

1. Гидродинамика высокоскоростных и нестационарных процессов.

• Исследование условия высокоскоростного входа тел в воду, при которых сохраняются траекторные параметры. Исследования механических свойств материалов при высокоскоростном ударе. Динамика высокоскоростного взаимодействия тел с жидкостью, высокоскоростной удар.
• Изучение струйных течений жидкости при наличии неустойчивой по Релею-Тейлору границы. Исследование возможности искусственного воздействия на развитие неустойчивости. Исследование неустойчивость Релея-Тейлора, в ячейке Геле-Шоу.
• Проведение модернизации волнопродукторной установки, исследование движения моделей судов с движителями, использующими энергию морских волн. Проведение испытания нового пульсирующего волнодвижителя, эффективность которого не связана с качкой судна.

2. Устойчивость гидродинамических течений и турбулентность.

• Разработка эффективных методов расчета, пригодных при сверхбольших надкритичностях.
• Методические расчеты и выявление роли когерентных структур при сверхбольших надкрититчностях в теории и в эксперименте при конвективной неустойчивости вращающегося плоского слоя, а также в течении между вращающимися сферами.
• Приложение развитых подходов к проблеме возникновения гидромагнитного динамо, проблеме турбулентности в средах с двойной диффузией и др.

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

• Экспериментальное исследование особенностей движения единичного пузырька при кипении магнитных жидкостей в магнитном поле.
• Изучение движения тонких слоев намагничивающихся жидкостей с разными свойствами в переменных магнитных полях. Создание с помощью магнитного поля расходных течений. Исследование поведения конечных объемов намагничивающихся жидкостей и их свободных поверхностей в постоянных и переменных магнитных полях. Изучение возможности создания движителей на основе намагничивающихся жидкостей. Создание и изучение свойств магнитоэластиков. Модернизация лабораторных установок, используемых в экспериментах.
• Исследование течений в магнитных эмульсиях, вызванных действием приложенного электрического поля и анализ влияния магнитного поля на эти течения. Определение зависимости тензора скоростей деформации течения разреженной эмульсии сферических капель слабопроводящей поляризующейся жидкости от напряженности приложенного электрического поля.
  Теоретическое вычисление эффективной вязкости концентрированных магнитных жидкостей и магнитореологических суспензий на основе жидкостей с внутренним моментом количества движения.
• Получение и исследование свойств магнитоуправляемых лекарственных препаратов.

• Разработка методов определения различных характеристик частиц дисперсной фазы в дисперсных средах и эмульсиях, основанных на ориентации анизотропно поляризованных частиц под действием сильного электрического поля. Построение реологических соотношений для эмульсии и решение задач о течениях, возникающих в эмульсии под действием сильного приложенного электрического поля.
• Изучение электрогидродинамических течений в капле слабопроводящей поляризующейся и намагничивающейся жидкости, окруженной несмешивающейся с ней слабопроводящей поляризующейся и намагничивающейся жидкостью, под действием приложенного гармонически колеблющегося однородного электрического поля. Определение эволюции формы капли со временем в приложенных однородных переменных электромагнитных полях для случая малых деформаций капли.
• Изучение нестационарных течений в индукционных электрогидродинамических (ЭГД) насосах. Вывод системы уравнений, описывающих ЭГД насосы с планарной и цилиндрической конфигурацией электрического поля и нахождение их аналитического решения. Определение динамических расходно-напорных характеристики индукционных насосов. Исследование неустановившихся течений в ЭГД-насосах инжекционного и индукционного типа.
• Исследование явлений электризации при течениях диэлектрических жидкостей и слабоионизованных газовых смесей в каналах, стенки которых имеют переменные электрохимические свойства.

4. Движение сплошных сред с физико-химическими превращениями.

• Проведение экспериментальных исследований на новой двухдиафрагменной ударной трубе (ДДУТ): определение диапазона параметров ударной волны получаемых на ДДУТ; наладка методики абсолютных измерений светимости газа за фронтом УВ в диапазоне 180-850 нм; настройка КАРС - спектрометра для проведения экспериментов на ДДУТ.
• Дальнейшее развитие Интернет-Каталога физико-химических процессов, ориентированного на создание электронного учебного издания.
• Формирование Портала по физико-химической кинетике в газовой динамике: предметное наполнения и организации администрирования.
• Подготовка к изданию третьего тома "Процессы молекулярного переноса в газах и плазме" справочника "Физико-химическая кинетика в газовой динамике".
• Сопровождение электронного журнала "Физико-химическая кинетика в газовой динамике".
• Моделирование элементарных химических реакций методами молекулярной динамики.
• Теоретическое и экспериментальное исследование неравновесных эффектов (взаимного влияния) в кинетике физико-химических процессов в кислороде.
• Проведение кинетических прецизионных экспериментов на ударной трубе при температурах 7000-12000 К в смесях кислорода с аргоном в условиях термической неравновесности с целью определения колебательной температуры кислорода в процессе диссоциации.
• Создание второй версии базы данных реакций в системе атомов О-Н.
• Исследование элементарных химических реакций в газовой фазе и при взаимодействии газа с поверхностью методами молекулярной динамики.
• Включение в программу расчета спектральных характеристик газов "Спектр" модуля по расчету дипольного момента.
• Изучение закономерностей перехода дефлаграционного горения в детонацию в зависимости от изомерной структуры малой добавки.
• Исследование радиационно-химических процессов при электронно-лучевой очистке газов от токсичных веществ.
• Моделирование процессов тепло- и массопереноса в капиллярно-пористых средах с учетом их термодеструкции.

• Определение внеатмосферных масс метеороидов по данным наблюдений Канадской болидной сети.
• Численные эксперименты по сверхзвуковому обтеканию тел сложной формы и систем тел.
• Сверхзвуковая аэродинамика потоков с локальным энерговыделением.

• Континуальные модели аэротермодинамики в разреженных потоках газа.
• Освоение метода прямого статистического моделирования Монте-Карло для решения задач гиперзвуковой аэродинамики и теплообмена в переходном режиме обтекания.
• Создание гибридного метода решения задач гиперзвуковой аэродинамики и теплообмена на основе уравнений Навье-Стокса и метода Монте-Карло.
• На основе экспериментов, выполненных на плазмотроне ВГУ-4 (ИПМ РАН), будет выполнено детальное сопоставление эксперимен-тальных и расчетных данных по параметрам течений неравновесной плазмы и теплообмену при дозвуковых режимах работы установки, будут определены в разных условиях и сопоставлены эффективные вероятности гетерогенной рекомбинации атомов кислорода и азота на поверхностях образцов SiC.
• Методами молекулярной динамики будут проведены расчеты коэффициентов элементарных стадий рекомбинации атомов кислорода и азота на каталитической поверхности.
• Будет продолжено развитие динамического метод Монте-Карло применительно к описанию течения многокомпонентной, химически реагирующей смеси взаимодействующей с каталитической поверхностью и создан соответствующий вычислительный комплекс.

• Структура пространственных отрывных течений с тепломассоподводом и их влияние на аэродинамическое сопротивление.
• Аэрогазодинамика оптимальных пространственных тел и крыльев.
• Экспериментальное исследование влияния вихревых структур на процессы тепломассообмена и аналогию Рейнольдса в потоке сжимаемого газа.
• Исследование процессов тепломассообмена при вдуве инородного газа в сверхзвуковой пограничный слой.
• Теоретическое исследование каналов и несущих тел нетрадиционной формы с безотрывным обтеканием.

• Распространение сформированных волн детонации в каналах с множественными препятствиями и в резко расширяющихся каналах с различными формами расширения с целью определения условий сохранения и срыва детонационного режима горения в канале.
• Инициирование электрическими разрядами и распространение детонации в углеводородных смесях в одномерном и двумерном приближениях.
• Исследование влияния термохимической неравновесности на процессы воспламенения и горения водородо-воздушной смеси в сверхзвуковом канале с уступом с помощью локального теплоподвода, моделирующего электрический разряд.
• Численное исследование воспламенения и стабилизации горения горючих смесей в сверхзвуковом канале с уступом с помощью высокотемпературной струи газа, содержащего свободные радикалы.
• Численное моделирование процессов инициирования и ингибирования детонационного горения разбавленной гелием или аргоном смеси водорода с кислородом за падающей ударной волной.
• Исследования по взаимодействию нестационарных ударных волн с клином и конусом конечной длины при распределенном подводе энергии вблизи их поверхности.
• Моделирование задержек воспламенения водородокислородной смеси по положению максимума излучения газа в ультрафиолетовой области спектра.
• Воздействие плазменного образования импульсного газового разряда на взаимодействие ударных волн с препятствиями и неоднородными энерговозбужденными слоями.
• Газодинамика процессов горения и детонации в каналах тяговых устройств пульсирующих детонационных двигателей.
• Экспериментальное исследование концентрационных пределов воспламенения в многокомпонентных горючих смесях.

• Анализ устойчивости отрывных течений для различных параметров набегающего потока и энерговклада. Исследование влияния асимметрии энерговклада на формирование передних отрывных зон для тел различной формы. Анализ устойчивости передних отрывных зон с учетом ассиметрии энерговклада и нестационарных эффектов.
• Модификация структуры и расширение базы данных по молекулярным, термодинамическим, термохимическим и транспортным свойствам индивидуальных газов.
• Численное исследование влияния термохимической неравновесности на радиационный и конвективный теплообмен при спуске в атмосфере Марса космического аппарата "экспедиции возвращения".
• Исследование трансзвуковых течений, свободно взаимодействующих с пограничным слоем на твердой границе.

• Анализ состояния вопроса и литературных данных.
• Разработка схем экспериментальных исследований.
• Проведение теоретических исследований взрывных технологий, позволяющих много-кратно увеличить время пребывания углерода при требуемых параметрах давления и температуры.

5. Газовая динамика и теплообмен.

• Экспериментальное исследование аэродинамических характеристик тормозных систем, работающих в следе.
• Исследование вдува газа на аэродинамические характерисики вращающихся тел при неравномерном обтекании.

• Определение структуры течения в висячем ударном слое, вызванном локализованной сдвиговой неоднородностью в сверхзвуковом потоке.
• Исследование влияния электрических разрядов на обтекание препятствий в пограничном слое.
• Экспериментальные, и численные исследования структуры течения и пульсаций давления при обтекании пары тел и при сверхзвуковом обтекании упругой поверхности.

• Теоретические, численные исследования вихревых механизмов формирования нестационарных нагрузок при движении сплошных и проницаемых тел в вязкой среде.
• Разработка методики численного моделирования ветровых нагрузок на высокие здания.
• Определение влияния типа оперения и конфигурации кормы на и возникновение боковой силы и устойчивость осесимметричных тел в до- и сверхзвуковых потоках. Расчетное и экспериментальное исследование.
• Разработка методов расчета нестационарной теплопередачи в вихревых течениях около плохообтекаемых тел и локализованных тепловых неоднородностей в поле сил тяжести.
• Экспериментальные исследования проникания турбулентных струй через проницаемые экраны и нестационарных характеристик обтекания полуцилиндра.

• Исследование теплообмена на проницаемой поверхности при вдуве газа, отличного по плотности и температуре от газа набегающего потока с использованием трехпараметрической модели турбулентности. В частности получить граничные условия для температуры или теплового потока на твердой поверхности, учитывая тепловые процессы в материале стенки.
• Расчет и экспериментальная проверка организации течения тонкой высокоскоростной электропроводной струи при наличии внешних воздействий.
• Течение жидкости в длинной охлаждаемой трубе при условии сильной зависимости вязкости от температуры Исследование аэродинамических характеристик и теплообмена тел при неравномерном гиперзвуковом обтекании.

6. Механика природных процессов.

• Математическое моделирование динамики разрушений в очаге сильного землетрясения, трансформации сейсмических волн при их распространении в приповерхностных слоях горных пород, резонансных сейсмических явлений и разрушения сооружений.
• Математическое моделирование эволюции загрязняющих объемов жидкости в реках.
• Исследования по механике и физике "черных дыр" во Вселенной.
• Продолжение исследований по гляциологии и механике склоновых процессов.
• Продолжение исследований по электромеханике и моделированию сложных электромагнитно-механических процессов.
• Продолжение исследований по синтезу новых материалов.
• Исследование новой системы турбодетандерных холодильных агрегатов.

• Изучение процесса течения магмы в канале вулкана с деформируемыми стенками для случая экструзивного извержения.
• Изучение процесса распространения дайки из очага с избыточным давлением.
• Изучение течения магмы с учетом вязкой диссипации на базе уравнений Навье Стокса.
• Исследования растекания лавы с учетом затвердевания.
• Решение задачи о распаде разрыва в геотермальном пласте.

7. Биомеханика.

• Моделирование секреции и оттока водянистой влаги в глазу. Модификация модели с целью детального учета активного транспорта через цилиарный эпителий и выполнение расчетов.
• Исследование зависимости параметров форсированного выдоха от плотности выдыхаемого газа.
• Математическое исследование влияния давления в жидкой фазе, осмотических механизмов и кинематических ограничений на биологический рост.
• Анализ особенностей приложения методов механики многофазных сред к моделированию транспортных процессов в различных тканях растений.
• Исследование молекулярной механики мышечного сокращения с помощью рентгеновской дифракции и математического моделирования.

• Экспериментальное исследование молекулярных механических процессов, лежащих в основе сокращения мышц, построение и анализ математических моделей этого процесса.
• Исследование особенностей течения крови в кровеносном русле и изменения характера течения под воздействием различных факторов.

• Исследование динамики и построение алгоритмов управления мехатронными модулями инфузии и перфузии.
• Изучение свойств искусственного тактильного механореептора и разработка алгоритмов обработки тактильной информации.
• Исследование моделей систем дистанционного медицинского мониторинга.
• Разработка приборов для реабилитационных технологий.

8. Динамические воздействия на сплошные среды и конструкции.

• Исследование влияния обобщенных граничных условий на динамику распространения упругих волн в волноводах цилиндрической симметрии.
• Спектральный анализ влияния подкрепления границы на
  • кинематику распространяющихся мод;
  • формы неоднородных собственных колебаний.

• Проведение работ по накоплению экспериментальных о нелинейной динамической реформации различных материалов.
• Создание виртуального стенда по сбору и обработке экспериментальных данных в режиме реального времени.

• Определение ветровых и снеговых нагрузок на модель крытой горнолыжной трассы в Павшинской пойме.
• Подготовка к аэродинамическим испытаниям модели нового пассажирского павильона "Внуково-2".

• Анализ состояния вопроса и литературных данных.
• Получение зависимостей при внедрении испаряющихся бойков.
• Получение расчетных зависимостей при внедрении в испаряющиеся преграды.
• Анализ процессов проникновения бойков в лед.

9. Механика упругопластических сред и конструкций.

• Обобщение некоторых вариантов теории упругопластических процессов на случай конечных деформаций термовязкопластических сред.
• Проведение высокотемпературных экспериментов на сложное нагружение.
• Исследование устойчивости и форм закритического поведения и колебаний линейных многопараметрических систем (балок, пластин, оболочек), описываемых системами дифференциальных уравнений обобщенного эйлерова и бесселева типов.
• Развитие подхода и верификации определяющих соотношений с использованием виртуальных экспериментов.
• Исследование поляризационно-оптическим методом взаимодействия системы трещин в растягиваемой пластине.
• Развитие методов решения задач теории упругости неоднородных тел.
• Численное исследование задачи Галина о двустороннем растяжении пространства с цилиндрической полостью.
• Построение и аналитическое исследование критериев разрушения для реологической среды.
• Построение и анализ варианта трансляционно-изотропной теории течения при конечных деформациях.

• Деформирование и разрушение трёхслойных конструкций при локальном ударе.
• Исследование нелинейной динамики неоднородных пластин при нестационарном нагружении.
• Устойчивость и закритическое поведение круговых цилиндрических оболочек при конечных прогибах в условиях осевого сжатия.
• Разработка вариантов метода синтеза для расчета составных упругих конструкций с жидкостью.

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

• Прогнозирование ползучести и длительной прочности металлов.
• Исследование осадки цилиндров различного поперечного сечения при ползучести.
• Исследование структуры и свойств материалов после воздействия лучей лазера и поверхностно активных веществ.
• Механика разрушения материалов лучами лазера.

• Исследование аномального влияния температуры на вязкоупругие свойства наполненных эластомеров.
• Изучение особенностей сопротивления полимерных композитов объемному деформированию.

• Исследование воздействия электронов на металлические сплавы.
• Исследование воздействия электронов на износостойкие покрытия.
• Исследование комбинированного воздействия высоких температур и электронов на твердые сплавы.

• Разработка методики механических испытаний биоактивного цемента.
• Компьютеризация экспериментальных установок.
• Проведение систематических опытов на кручение и сжатие образцов в условиях кратковременных испытаний и ползучести.

11. Механика многокомпонентных и многофазных сплошных сред.

• Развитие теории гидродинамической устойчивости аэродисперсных систем.
• Математическое моделирование гравитационной конвекции в дисперсных системах.

12. Проблемы управления движением мобильных роботов и мехатронные системы.

• Исследование динамики и построение алгоритмов управления автономными роботами.
• Построение законов управления глобальными движениями многозвенных маятниковых систем для стабилизации неустойчивых положений равновесия "в большом".
• Исследование математических моделей переносных

13. Динамика твердого тела, взаимодействующего со средой.

• Оценка наблюдаемости комплексной системы "тело плюс модель среды".
• Оценка управляемости комплексной системы "тело плюс модель среды".

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

• Исследование свойств стационарных движений неголономных механических систем (устойчивости, ветвления).
• Анализ возможностей стабилизации стационарных движений для различных моделей мехатронных систем.
• Моделирование некоторых алгоритмов стабилизации.
• Исследование линейных нестационарных систем определенного класса. Анализ систем, близких к приводимым.

• Исследование спектральных особенностей распределенных неконсервативных систем с приложениями к задачам механики и физики.
• Исследование особенностей и бифуркаций неклассических решений в гиперболических системах. Приложения к динамике многофазовых сред.
• Изучение устойчивости и динамики механических систем, анализ универсального поведения вблизи границы хаоса.

15. Информатика защищенных систем.

• Разработка механизмов и программных средств реализации отказоустойчивости в GRID, утилизация свободных ресурсов.
• Реализация масштабируемой суперпамяти в ядре Т-системы, эффективного планировщика.
• Совершенствование математических моделей киберпротиводействия в GRID.
• Разработка и программная реализация методов терминологического анализа и со-кращения размерности морфологического пространства, алгоритмов выявления групп информационных ресурсов.
• Развитие методов и средств автоматического мониторинга аппаратного обеспечения сетевого сегмента и его описание.
• Совершенствование методологического и программного обеспечения информационно-экспертной системы для исследования структурно-механических свойств материалов.