Статьи журнала - Вычислительная механика сплошных сред
Все статьи: 703
Энергетический подход к вычислению магнитных сил, действующих на твёрдые тела в феррожидкости
Статья научная
Показаны основные преимущества энергетического подхода к решению задач нахождения магнитных сил, действующих на твёрдые тела, погружённые в намагниченную феррожидкость (ФЖ). Описываются характерные недостатки стандартного подхода к вычислению магнитных сил с использованием уравнения Бернулли для ФЖ и уравнения для скачка магнитного давления на поверхности раздела сред. Приводится обзор работ, посвящённых изучению сил, действующих на твёрдые тела, погружённые в намагниченную ФЖ. Обзор литературы убедительно показывает необходимость и потенциальное преимущество использования энергетического подхода к подобным задачам, так как аналитические выражения для сил в значительной мере зависят от формы тела, а получение конечного численного результата осложняется погрешностью расчёта магнитных полей на границе «твёрдое тело-ФЖ», так как нормальная компонента индукции и тангенциальная компонента напряженности в этом месте терпят разрыв. Энергетический подход, наоборот, позволяет использовать стандартные функции программных пакетов для нахождения термодинамических потенциалов. Обсуждается выбор термодинамического потенциала, корректно описывающего экспериментальные измерения. Способ определения магнитной энергии обосновывается постановкой задачи и верифицируется сопоставлением результатов нескольких численных решений, выполненных с помощью открытого пакета FEMM для ФЖ с нелинейным законом намагничивания. Ранее подобные исследования не проводилось ни аналитически, ни численно ввиду повсеместного использования упрощающих предположений (приближения слабого и сильного магнитных полей, безындукционного приближения). Для обоснования энергетического подхода к отысканию сил, действующих на твёрдые тела в ФЖ, выполнено парное сравнение результатов, установленных в рамках энергетического подхода, с результатами лабораторного эксперимента и данными, полученными стандартным способом.
Бесплатно
Эффективные жесткости гофрированной пластины
Статья научная
Представлена численная реализация метода осреднения для гофрированных пластин, периодических в плане. Разработанная методика позволяет рассчитать продольные и изгибные жесткости, а также жесткости взаимного влияния. В вычислительном смысле данная проблема достаточно трудна, поскольку в одной и той же пластине жесткости различаются на несколько порядков. Преимущество осредненной модели заключается в существенной экономии вычислительных ресурсов. Для анализа напряженно-деформированного состояния в первом приближении достаточно вычислить все эффективные жесткости для периодической ячейки и затем с ними решить задачу изгиба плоской пластины. Точность решения методом осреднения в большой степени зависит от характера решения задачи: так, для плавно изменяющейся поперечной нагрузки и больших размеров пластины она достаточно высокая. Проведена верификация разработанной программы вычисления эффективных жесткостей.
Бесплатно
Эффекты асимметричных колебаний в конвекции
Статья научная
Исследуются эффекты асимметричных модуляций гравитации в горизонтальном слое и замкнутой полости, подогреваемых снизу, а также эффекты асимметричных вращательных колебаний замкнутой полости, подогреваемой снизу. Получены зависимости критической амплитуды модуляций от параметра асимметрии в случае невесомости и предельных характеристик течения от параметра асимметрии. Показано влияние асимметричности вращательных колебаний замкнутой полости на критическое значение амплитуды и на бифуркационную диаграмму.
Бесплатно
