Важнейшие результаты фундаментальных и прикладных исследований, выполненных в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте механики сплошных сред Уральского отделения Российской академии наук в 2014 году

23. Механика деформирования и разрушения материалов, сред, изделий, конструкций, сооружений и триботехнических систем при механических нагрузках, воздействии физических полей и химически активных сред.

1. Получен сравнительный критерий для диагностики онкологических патологий на основе анализа многомасштабных пространственных распределений флуктуаций температурного поля. Подробнее Скрыть подробности
   Рук. д.ф.м.н. Наймарк О.Б., т.(342) 237-83-12 e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
   
   

   Установлены качественные различия динамики метаболизма при развитии онкологических патологий на основе анализа многомасштабных пространственных распределений флуктуаций температурного поля, полученных по данным неинвазивного инфракрасного скрининга молочных желез: переход от мультифрактальных к монофрактальным распределениям флуктуаций температурного поля.
   Качественные различия метаболизма тканей молочных желез с выраженными проявлениями онкологических патологий и тканей «в норме» исследованы на основе анализа данных инфракрасного неинвазивного скрининга для представительной группы пациентов. Анализ многомасштабных флуктуаций температурного поля позволил установить качественно-различные проявления в поведении пространственных флуктуаций температурного поля, связанные с резким сокращением типов динамических коллективных переменных: переходом от мультифрактальных пространственных распределений флуктуаций температурного поля к монофрактальным.

   
2. Разработана математическая модель и алгоритм ее численной реализации для исследования электрических процессов в сердце человека. Подробнее Скрыть подробности
   Рук. д.ф.м.н. Шардаков И.Н., т.(342) 237-83-18, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.

Главной функцией сердца является перекачивание крови. Этот процесс инициируется и регулируется электрическими волнами, которые распространяясь по сердцу, запускают его сокращение. Одним из способов изучения этого процесса является математическое моделирование. Для реализации этого подхода необходима геометрическая модель сердца.
В настоящей работе ее построение основано на результатах рентгеновской томографии. Для обработки томограммы разработан и реализован алгоритм фильтрации, который позволяет сглаживать границу органа, устранять шумовой сигнал томографа и исключать элементы органа заданного масштаба. С помощью этого алгоритма выполнена фильтрация внешней границы сердца и его полостей. На основе обработанного томографического образа, с помощью алгоритма роста, построен трехмерный, четырехкамерный, геометрический образ сердца. Поверхности, ограничивающие этот образ, экспортированы в блок генерации сеток ANSYS ICEMCFD, в котором осуществлено построение конечно-элементного аналога сердца человека. На полученной модели сформулирована задача электродинамики и построен численный алгоритм ее решения. Для этого алгоритма определена временная и пространственная дискретизация необходимая для выполнения расчетов с приемлемой точностью. На основе разработанной модели, рассмотрен процесс возбуждения сердца в норме и при дополнительном патологическом возмущении, которое приводит к образованию спиральной волны.


И.Н. Вассерман, В.П. Матвеенко, И.Н. Шардаков, А.П. Шестаков. Конечноэлементное моделирование электрического возбуждения миокарда. // Прикладная механика и техническая физика, 2014, №1, 76-83
Matveenko V. P., Shardakov I. N., Shestakov A. P., Wasserman I. N. Development of finite element models for studying the electrical excitation of myocardium// Acta Mechanica, 2014. Vol 25, Issue 9. – p. 2699-2715.

1. Обоснован механизм разрушения «адиабатическим сдвигом» при динамическом нагружении как неравновесный переход в ансамбле дефектов. Подробнее Скрыть подробности
   Рук. д.ф.м.н. Наймарк О.Б., т.(342) 237-83-12, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
   
   
   

   Впервые на основе экспериментальных исследований по реализации режимов динамической локализации пластической деформации на специально сконструированных образцах, «in-situ» регистрации локальных температурных полей (применением инфракрасного сканирования) и волновой динамики формирования неустойчивости пластического сдвига при нагружении мишеней (VISAR допплеровская интерферометрия) обоснован «атермический» механизм формирования разрушения «адиабатическим сдвигом», обусловленный структурной релаксацией при формировании коллективных мод дефектов.

   Проведено экспериментальное изучение механизмов локализованного «адиабатического» сдвига в алюминиевом сплаве 6061 с использованием оригинального оборудования, обеспечивающего нагружение плоских мишеней в условиях проникания при скоростях соударения в диапазоне 100-500 м/c с «in-situ» регистрацией локальных температурных полей (применением инфракрасного сканирования) и волновой динамики формирования неустойчивости пластического сдвига при нагружении мишеней (VISAR допплеровская интерферометрия) обоснован «атермический» механизм формирования разрушения «адиабатическим сдвигом», обусловленный структурной релаксацией при формировании коллективных мод дефектов. С использованием развиваемых широкодиапазонных моделей, учитывающих связь механизмов структурной релаксации, обусловленных дефектами, с пластической деформацией и разрушением, проведено моделирование механизмов локализованного пластического сдвига в алюминиевом сплаве 6061 при нагружении плоских мишеней при скоростях соударения, превышающих баллистический предел. C использованием данных New View профилометрии высокого разрешения, атомно-силовой микроскопии проведено исследование закономерностей структурного скейлинга в приповерхностных слоях мишеней (алюминиевый сплав 6061), проведена идентификации механизмов структурной релаксации, обусловленных дефектами, определены характерные масштабы зон локализованной пластичности.    
2. Построена и аттестована термомеханическая модель поведения полимера с памятью формы при больших деформациях Подробнее Скрыть подробности
   Рук. д.ф.м.н. Роговой А.А., т.(342) 237-84-59, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
3. Методами атомно-силовой микроскопии проведены экспериментальные исследования наноструктуры и локальных механических свойств полимерных нанокомпозитов на основе полиэтилена и игольчатого силикатного нанонаполнителя. Подробнее Скрыть подробности
   Рук. д.ф.м.н. Гаришин О.К., т.(342) 237-83-15, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
4. Исследован магнитомеханический гистерезис в ферроэластомере. Подробнее Скрыть подробности
   Рук. д.ф.м.н. Райхер Ю.Л., т.(342) 237-83-23.

22. Механика жидкости, газа и плазмы, многофазных и неидеальных сред, механика горения, детонации и взрыва

1. Исследована интенсивность флуктуации синхротронного излучения в нашей Галактике и галактике M33 с наблюдательной и теоретической точки зрения. Сравнительный анализ наблюдательных данных, теоретической и численной модели указывает на автокорреляцию распределений плотности космических лучей и энергии магнитного поля. Подробнее Скрыть подробности
   Рук. д.ф.м.н. Степанов Р.А., т.(342) 237-83-94, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
   
   
   
2. Предложена математическая модель процесса прямого отжима масличной культуры. Подробнее Скрыть подробности
   Рук. д.т.н. Славнов Е.В., т.(342) 237-83-99, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
3. Найдено семейство точных решений уравнений гидродинамики, описывающее некоторые режимы течения вязкой жидкости между параллельными сближающимися или удаляющиеся пластинами. Подробнее Скрыть подробности
   Рук. д.ф.м.н. Аристов С.Н., т.(342) 237-83-14, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
4. Впервые обнаружено новое явление – вихревое течение магнитной жидкости вблизи источника неоднородного магнитного поля. Течение сопровождается «дождем» из капельных агрегатов, который напоминает обычный ливень в земной атмосфере. Подробнее Скрыть подробности
   Рук. д.ф.м.н. Пшеничников А.Ф.., т.(342) 237-83-25, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
5. При исследовании устойчивости температурного пограничного слоя, возникающего при развитии конвекции однофазной околокритической жидкости в колеблющейся квадратной полости в условиях невесомости, при внезапном понижении температуры стенок обнаружено наличие трех типов неустойчивости: термовибрационной неустойчивости, развивающейся вблизи стенок, параллельно которым приложены вибрации, параметрической неустойчивости, развивающейся вблизи стенок, по отношению к которым вибрации перпендикулярны, и неустойчивости, развивающейся в углах полости. Подробнее
   Скрыть подробности
   Рук. д.ф.м.н. Любимова Т.П., т.(342) 237-83-31, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
6. На основе численного исследования риска загрязнения рек вследствие затопления накопителей жидких отходов при прохождении высоких паводков показано, что при прохождении высоких паводков вследствие промывки расположенных в поймах рек накопительных емкостей может резко увеличиться содержание загрязняющих веществ в реках, создавая реальную угрозу для нижележащих водопользователей. Подробнее
   Скрыть подробности
   Рук. д.ф.м.н. Любимова Т.П., т.(342) 237-83-31, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.

Важнейшие результаты прикладных исследований

23.Механика деформирования и разрушения материалов, сред, изделий, конструкций, сооружений и триботехнических систем при механических нагрузках, воздействии физических полей и химически активных сред

1. Разработана и реализована в режиме on-line система интеллектуального мониторинга за неравномерными осадками фундаментов 37 зданий и сооружений в г. Березники Пермского края. Подробнее
   Скрыть подробности
   Рук. д.ф.м.н. Шардаков И.Н., т.(342) 237-83-18, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.

22. Механика жидкости, газа и плазмы, многофазных и неидеальных сред, механика горения, детонации и взрыва

1. Предложен и отработан метод определения изменения фильтрующих свойств насыщенных пластически деформируемых пористых сред, включающий циклическое нагружение образца. Подробнее  Скрыть подробности
   Рук. д.т.н. Славнов Е.В., т.(342) 237-83-99, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
2. По заказу ОКБМ им. Африкантова (Росатом) выполнен цикл исследований турбулентного конвективного теплообмена в жидком натрии, заполняющем длинные цилиндрические каналы, ориентированные под различным углом к горизонту. Подробнее  Скрыть подробности
   Рук. д.ф.м.н. Фрик П.Г., т.(342) 237-83-22, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
3. Предложена новая конструкция алюминиевой печи с МГД-перемешиванием расплава (подана заявка на патент). Подробнее
   Скрыть подробности
4. По заказу ОКБМ им.Африкантова (РосАтом) разработан, изготовлен и запущен в эксплуатацию гидродинамический контур для исследования потоков жидкого натрия. На контуре проведены исследования смешения разнотемпературных потоков жидкого натрия. Результаты экспериментов необходимы для верификации пакетов программ, используемых для расчетов систем охлаждений атомных реакторов использующих жидкометаллические теплоносители. Подробнее Скрыть подробности
   Рук. д.ф.м.н. Фрик П.Г., т.(342) 237-83-22, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
5. Предложен новый инструментальный метод электроимпедансной спирометрии, заключающийся в регистрации изменений параметров электрического импеданса органов дыхания в течение дыхательного цикла. Разработана лабораторная модель медицинского реографического анализатора для измерения модуля полного сопротивления (импеданса) и углов фазового сдвига тока и напряжения в проводящих аэрозолях выдыхаемого воздуха в широком диапазоне значений электрического сопротивления и зондирующей частоты. Подробнее Скрыть подробности
   Рук. д.ф.м.н. Зуев А.Л., т.(342) 237-83-14, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.

38. «Проблемы создания глобальных и интегрированных информационно-телекоммуникационных систем и сетей. Развитие технологий и стандартов GRID»

1. Разработана и реализована структура каналов связи научно-образовательной DWDM магистрали Пермь-Екатеринбург. Подробнее Скрыть подробности
   Рук. к.т.н. Масич Г.Ф., т.(342) 237-83-76, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.