Семинары 2024-2025

В докладе рассматриваются проблемы, возникающие при построении механических моделей тела человека, подверженного вибрации. В частности, обсуждается ранее не рассматривавшийся вопрос о единственности набора параметров таких моделей, который является принципиально важным при использовании их в построении систем виброзащиты.

Рассмотрен пример простейшей механической модели цепной структуры, расположенной на вибрирующем основании и состоящей из двух масс, соединенных последовательно линейными пружинами и демпферами. Найдены необходимые условия единственности определения параметров модели. Далее проведено исследование систем, моделирующих мышечную структуру тела человека (с многозвенными соединениями) и межпозвонковый диск (с нецелым числом степеней свободы). Компьютерное моделирование позволило выявить особенности таких моделей.

Работа посвящена экспериментальному изучению колебаний параллелепипеда в воздушном потоке. Плохо обтекаемые тела подобной формы, служащие частями мостов или высотных сооружений, способны подвергаться колебаниям различного типа в набегающем ветровом потоке.

В исследовении параллелепипед с концевыми шайбами закреплялся в рабочей части аэродинамической трубы на подвесках двух типов, содержащих пружины. У тела на подвеске, содержащей восемь пружин, наблюдались только установившиеся поступательные колебания в направлении, перпендикулярном скорости набегающего потока. У тела на подвеске, содержащей две пружины, при достаточно больших скоростях потока наблюдались только вращательные колебания с постоянной амплитудой. Хотя под действием воздушного потока параллелепипед может совершать как поступательные, так и вращательные колебания, возникновение и поступательных, и вращательных колебаний на одной подвеске не наблюдалось.

С использованием методов тензометрических измерений нестационарных сил в аэродинамическом эксперименте после обработки данных было обнаружено, что квадрат амплитуды колебаний линейно зависит от числа Струхаля.

Исследуется электрокоалесценция капель — процесс слияния капель жидкости под воздействием электрического поля. Этот процесс играет важную роль в различных технологических приложениях, включая обработку жидкостей, разделение эмульсий и очистку топлива.

Цель работы — изучить, как различие в размерах капель влияет на их взаимодействие в электрическом поле, и определить условия, при которых капли сливаются полностью, частично или остаются разъединенными. С этой целью была усовершенствована и применена численная модель, способная точно описывать деформацию и движение капель разного радиуса.

В ходе исследования была создана карта режимов взаимодействия капель, показывающая как форма слияния капель зависит от напряженности электрического поля и соотношения размеров капель.

В докладе получено решение задачи о броске тела под углом к горизонту с учетом силы Кориолиса. Используя малый параметр задачи — относительную угловую скорость вращения Земли, громоздкое решение удалось существенно упростить, получив первые члены разложения по малому параметру. К задаче о броске в заданную точку применены основные критерии оптимизации — энергетический и энерго-временной. С использованием этих критериев найдены оптимальные начальные скорости и оптимальные углы броска тела к горизонту. Проанализировано влияние силы Кориолиса на оптимальные параметры.

При исследовании деформаций, устойчивости и колебаний упругих тел возникает необходимость в использовании геометрических характеристик их сечений. В частности, при исследовании деформаций изгиба и изгибных колебаний балок и оболочек необходимо знать момент инерции сечения относительно оси, проходящей в плоскости сечения через его центр. Для наиболее распространенных типов сечений (круг, квадрат, кольцо, треугольник) общеизвестны формулы для моментов инерции. Что касается многоугольного сечения, то наиболее часто в справочной литературе можно встретить формулы для осевого момента инерции шестиугольника и восьмиугольника. В докладе демонстрируется способ, позволяющий аналитически вычислять осевые моменты инерции правильного многоугольного сечения с произвольным числом сторон.