За контакти: Десислава Костадинова,

e-mail:d.kostadinova@imbm.bas.bg,

тел.: 02/979 6469

Поредица „Приложна Математика и Механика",

Том 3
ISSN: 1314-3034

Васил Кавърджиков - гл. редактор
Людмила Парашкевова, Ангел Балтов - редактори

Механика на наноматериали и нанотехнологии,

Поредица „Приложна Математика и Механика" Том 3, Институт по Механика - БАН, София, 2012, 326 с.

Настоящият сборник е издаден с финансовата подкрепа на Фонд "Научни изследвания" при Министерството на образованието, младежта и науката.

Юбилейният тематичeн сборник представя оригинални разработки на авторския колектив, с които да запознае научната общественост, докторанти и студенти, и високо-технологичната индустрия с достиженията на учените от Института по механика (ИМех), БАН в сътрудничество с международни научни колективи. Той е посветен на 50 г. от началото на организираните изследвания по механика в БАН и 35 г. от създаването на ИМех.

Цел на изданието e да покаже нивото на научните изследвания в ИМех в областта на механиката на наноматериалите (НМ) в контекста на съвременните постижения по света и да демонстрира възможностите на съвременната апаратура, налична в ИМех и в „Отворена Лаборатория по експериментална механика на микро и наноматериали".

Сборникът се основава на резултати на 26 автори от различни поколения със съществен принос на младите автори. Съставен е от 11 глави, описващи най-новите технологии и методи от теоретичната и експериментална механика и приложението им за изследване на НМ. Те са разпределени в 4 раздела: Наноматериали на метална основа, Наноматериали на полимерна основа, Моделиране на НМ и наноструктури, и Експериментална нано- и микромеханика.

Всяка глава съдържа богат обзор и анализ на постиженията в конкретната подобласт. Общо са цитирани 624 публикации, от тях 58 са дело на авторите. Изданието е илюстрирано с 13 таблици, 181 снимки, графики и схеми, от тях ~ 14% цветни.

 

Рецензенти:

В. Камбуров, доц. д-р ( Глави I.1, ІІІ.4 )

М. Попова, проф. д-р ( Глави I.2, III.1, III.2 )

А. Топлийска, доц. д-р ( Глави II.1, IV.3 )

Н. К. Витанов, проф. д.н. ( Глава III.3 )

Й. Иванова, проф. д.н. ( Глава III.5 )

Ц. Бабева, доц. д-р ( Глава IV.1 )

М. Йорданов, доц. д-р ( Глава IV.2 )

 

© 2012, Институт по Механика - БАН

Александър Казаков

ВИБРАЦИОННА МЕХАНИКА НА СИСТЕМИ ТЕЛА И ПРИЛОЖЕНИЯ

МЕХАНИКА И УПРАВЛЕНИЕ НА СИСТЕМИ ТЕЛА С ПРИЛОЖЕНИЯ ВЪВ ВИБРАЦИОННАТА ТЕХНИКА, НАУКАТА И ТЕХНОЛОГИЯТА

VDM Verlag Dr. Müller e.K., paperback, 140 Pages, 2011

ISBN 978-3-639-34476-9

 

Тази книга представлява един опит на авторът да систематизира работата посветена на механика на системи тела и да подчертае приложението на моделите в науката и технологията. Вибрациите се отчитат в две основни направления: първо, като технологично полезно движение в индустрията, където вибрациите се генерират и управляват посредством подходяща настройка на динамичната система и второ, като вредно вибро ударно натоварване, където активна и пасивна вибро изолация е необходима. Книгата е структурирана в три главни части отчитащи едно, две и три масови вибрационни механични модели, съответно. Целта на работата представена в тази книга е създаване, изследване и управление в равнината и пространството на моно-честотни и поли-честотни вибрации на вибрационни механични модели на системи тела и тяхното приложение във вибрационната техника, науката и технологията. Авторът подчертава някои от съвременните научни и технически проблеми, както и някои технически приложими софтуери, широко използвани в инженерната общност в световен мащаб и разбира се, авторът ще бъде много щастлив ако изследванията дават повод за размишление и се използват като база за следващи изследвания.

Александър Казаков, Юлиян Цанков

ТРАНСФОРМАЦИЯ НА ДВИЖЕНИЕТО В ПРОСТРАНСТВА С ПО-ВИСОКА РАЗМЕРНОСТ

ДВЕ И ТРИ РАЗМЕРНИ ТРАНСФОРМАЦИИ НА ДВИЖЕНИЕТО В ПРОСТРАНСТВА С ПО-ВИСОКА РАЗМЕРНОСТ ВЪРХУ ПОВЪРХНИНА, ВКЛЮЧЕНА В ТРИ ИЛИ ЧЕТИРИ РАЗМЕРНО ПРОСТРАНСТВО

VDM Verlag Dr. Müller e.K.
paperback, 100 Pages, 2011

ISBN 978-3-639-36013-4

Целта на тази книга е един опит за представяне и решаване на известните от класическата механика две и три размерни едно масови механо математични вибрационни модели в пространства с по-висока размерност. Общият изведен тука алгоритъм за трансформация на движението представлява геометрична трансформация посредством проекция на векторите в пространства с по-висока размерност. Това учение може да се приложи успешно в много инженерни области и във физиката и астрономията, където движението на небесните тела може да се опише с използване на общият алгоритъм. Известно е от небесната механика, че телата се движат обикновено в изкривена повърхност или в изкривено пространство. Ето защо общият алгоритъм може да бъде приложен успешно при описание на движението в изкривено пространство и лесно трансформирано в три размерно или четири размерно пространство за подходящ анализ. Тези проблеми могат да имат и философски аспект както и в случай когато пространството се разглежда като изкривено, както около черните дупки и джуджета в космоса. Всяка произволна траектория на движение може да бъде трансформирана успешно в пространство с по-висока размерност и обратното посредством приложение на общият алгоритъм.

ВИБРО-УДАРНИ ПРОЦЕСИ ВЪРХУ РЕЛСОВИ ВОЗИЛА

ОПТИМИЗАЦИЯ

Б. Маринов

Shock-wave processes on railway vehicles. An optimization

VDM-Verlag Dr. Müller GmbH & Co. KG, Saarbrücken, Germany, pp. 96, 2011

 

ISBN: 978-3-639-32902-5


В представената книга се анализират вибро-ударните натоварвания върху релсови возила. За тази цел е проучено състоянието на системата в края на вибро-ударния процес. Получени са изрази, определящи кинематичните компоненти на движението, както и свободните затихващи трептения. Предложени са изрази, описващи енергиините загуби и е решена също оптимизационна задача. За тази цел са анализирани изразите, описващи загубите на кинетична енергия и са предложени различни начини за намаляване на тези загуби. В последната част на книгата е предложено проучване, свързано със задвижването на локомотивните колооси. Въртящият момент обикновено се предава на колоосите посредством едностъпален редуктор. В този случай динамичните натоварвания са значителни. Предложено е безредукторно задвижване на локомотимни колооси, както и проучване на текущите динамичните процеси. Тази книга може да се използва в инженерното проектиране на предавателни системи на локомотиви и оптимизиране на транспортния процес така че загубата на енергия да бъде минимална.

 

Mladenova C., The Rotation Group and its Mechanical Applications, VDM-Verlag Dr. Muller GmbH & Co. KG (2011).(ISBN 978-3-639-36947-2)

Ротациите играят решаваща роля в описанието на Евклидовите движения. Ротациите са навсякъде - във физични и инженерни проблеми, в компютърните симулации и визуализации, компютърната графика, и изобщо в целия компютеризиран свят. Начинът на тяхното представяне дефинира множество от проблеми, които могат да бъдат решени, както и изчислителната ефективност на съответните процедури. Настоящата книга се базира на научни изследвания касаещи проблемите на моделиране и управление на движението на твърдо тяло и различни приложения към механични системи от свързани тела. След като в началото на изложението се акцентува на алгебричните аспекти на движението на твърдо тяло, естествено е въвлечено векторно представяне на ротациите. На езика на вектор-параметър са разгледани кинематиката и динамиката на твърдо тяло и системи от свързани тела с твърди и еластични стави, както и динамиката на спътници. Представени са различни механични приложения на вектор-параметричния подход - винтове и дуални вектор-параметри, диагонализация на реални 3 x 3 симетрични матрици, определяне на Евклидовите движения на базата на данни от измервания, векторна декомпозиция на крайни ротации и планиране на движението в конфигурационното пространство на вектор-параметрите. Разгледани са проблеми на управлението на системите от мобилна платформа и манипулатор, както симулацията и планиране на движението локомоционен робот. Книгата представя последните тенденции в развитието на кинематиката и динамиката на механични системи от свързани твърди тела, устойчивост и управление на спътници и небесната механика. В този аспект тя е подходящо четиво за студенти, и научни работници и инженери, съответно както от академичната общност, така и от опитните фирмени специалисти работещи в тези атрактивни области.

Abadjieva E., Spatial rack drives. Mathematical modelling for synthesis, VDM Verlag Dr. Müller e.K., 72 p.,( 2011), (ISBN 978-3-639-24045-0)

Series in Applied Mathematics and Mechanics
Volume 2

ISSN: 1314-3034
Николай К. Витанов
Горни граници на топлопреноса и дисипацията на енергия в движещи се флуиди

Поредица „Приложна Математика и Механика" Том 2, Институт по Механика - БАН,
София, 2011, 318 с.

Целта на тази книга е да запознае читателя с методите на оптимум теорията на турбулентността. Книгата се състои от уводна част (до глава 3 включително) където се излагат моделните уравнения на хидродинамиката, лежащи в основата на оптимум теорията на турбулентността и двата метода, по които се пресмятат горните граници на величините, свързани с течения и топлинна конвекция във флуиди. Втората част на книгата е посветена на изследване на системи с конвективен топлопренос в тях без наличие на ротация. Третата част на книгата е посветена на изследвания на значително по-сложната задача за горните граници на топлопреноса при наличие на ротация на системите с топлинна конвекция. Тук е включено и изследването на една система , в която е налице само изотермично течение (без наличие на топлинна конвекция).
Материалът, представен в книгата се основава на разработки на автора, публикувани в статии в реномирани международни списания.
Рецензенти:
акад. проф. дфн Стойчо Панчев
проф. дмн Запрян Запрянов
© 2011, Николай К. Витанов
© 2011, Институт по Механика - БАН

Series in Applied Mathematics and Mechanics

Volume 1

ISSN: 1314-3034

С. Илиев, Н. Пешева, Д. Илиев

Равновесие и квазистатична динамика на течност, частично омокряща твърдо тяло

Поредица „Приложна Математика и Механика" Том 1, Институт по Механика - БАН, София, 2011, 234 с.

Целта на тази книга е да запознае читателя с вариационния извод на уравненията, описващи статиката и динамиката на трифазна система течност/флуид/твърдо тяло, при отчитане наличието на хистерезис на равновесния контактен ъгъл и на дисипация на енергията при движение на контактната линия. Числено е изследвано влиянието на различни възможни реализации на хетерогенност и грапавост на твърдата подложка върху равновесните форми на капка, разположена върху нея. За различни трифазни системи са получени асимптотични и числени решения за движението на течност, при отчитане на дисипацията на енергията при движението на контактната линия. За осъществяване на числените изследвания е разработен вариационен числен метод, даващ възможност да бъдат изследвани съществено тримерни задачи.

Материалът, представен в книгата се основава на разработки на авторите, публикувани в статии в реномирани международни списания.

Н. Бончева, Г. Пецов

Предсказваща симулация на поведението на метали при термомеханичната им обработка,

Академично издателство Проф. Марин Дринов,174 стр.

ISBN 978-954-322-407-4, София, 2012


Й. Г. Бранков, Д.М.Данчев, Н.С. Тончев

Теория на критичните явление в крайно-размерни системи: Подобие и квантови ефекти

World Scientific

Modern Condensed Matter Physics, vol.9

ISBN 981-02-3925-4

2000г

Целта на тази книга е да запознае читателя с богатството от идеи, методи и резултати налични в теорията на критичните явления в системи с ограничена геометрия. Наличието на универсални черти в крайно-размерното поведение дължащо се на силни класически или квантови корелации е обяснено в рамките на теорията на крайно-размерното подобие.

Тази теория

• предлага интерпретация на експерименталните резултати за ефектите от

крайните размери на реални физични системи;

• дава най-надеждната рамка за екстраполация в термодинамичната граница на

резултати получени от компютърни симулации;

• показва вътрешният механизъм който води до появата на критични

сингулярности в термодинамичната граница;

• може ползотворно да бъде използвана за обяснение на нискотемпературното

поведение на крайно-размерни критични системи;

Изложението в книгата позволява нейното самостоятелно четене като се предполага познания на читателя само в рамките на стандартните курсове по фазови преходи и критични явления. Инструктивната роля на разглеждането на конкретни модели - както класически, така и квантови – е демонстрирано чрез поставянето на ударението в изложението на извеждането на строги и точни аналитични резултати.

П. Динева, Д. Грос, Р. Мюлер, Ц. Рангелов


Механика на разрушението на пиезоелектрични материали

Series: Solid Mechanics and Its Applications, Series editor: G.M.L. Gladwell, Elmira, Canada, Vol. 212, 255 pages. 200 illustrations. Springer, ISBN 978-3-319-03960-2.

Във фокуса на монографията е методът на гранични интегрални уравнения – метод с доказани преимущества при решаване на задачи от механика на разрушение. Представени са основните уравнения описващи разпространението на вълни в хомогенни и нехомогенни анизотропни пиезоелектрични материали, както и извеждането на техните фундаментални решения чрез прилагане на интегрални преобразования на Фурие, Лаплас и Радон. Разгледани са модели на свързаното електро-механично поле в неограничена и ограничена пиезо-електрична среда с пукнатини или отвори подложени на динамичен електро-механичен товар, както и числените решения на съответните гранични задачи чрез метод на гранични интегрални уравнения. Книгата е предназначена за специалисти, докторанти и студенти в областта на математическата физика, механика на разрушение, теорията на разпространение на вълни в свързани полета, механика на непрекъснатата среда и числени методи в механиката и физиката.

НЕУСТОЙЧИВОСТ

ХАОС

ТУРБУЛЕНТНОСТ

Класически и нови подходи

 

Стефан Радев

Институт по механика – БАН

Стойчо Панчев

СУ „Св. Климент Охридски"

Николай К. Витанов

Институт по механика – БАН

Академично издателство Проф. Марин Дринов, 271 стр.

ISBN 978-954-322-550-7, София, 2012

Съдържание

Глава 1: Неустойчивости – чл. кор. проф. дмн Стефан Радев

Глава 2: Хаос – акад. проф. дфн Стойчо Панчев

Глава 3: Оптимална теория на турбулентността – проф. дмн Николай К. Витанов

Глава 4: Стохастично моделиране на турбулентността – проф. дмн Николай К. Витанов

Книгата въвежда читателя в проблемите свързани с турбулентното движение следвайки принципа за движение от простото към сложното. Глава 1 е посветена на избрани неустойчивости на движението на флуидите. В глава 2 се разглеждат някои ключови моменти в рамките на класическата макроскопична теория на движение на флуидите. Турбулентността и хаосът във флуидни потоци са две взаимно свързани явления. Като такива те се излагат и в тази глава, което я отличава от други подобни работи.

Следващите две глави на книгата са посветени на два подхода при моделиране на турбулентното движение на флуидите. В глава 3 се излага един от вариационните подходи за получаване на точни резултати при задачи свързани с турбулентни флуиди. Този подход е известен като оптимум теория на турбулентността. В глава 4 се предлага кратко описание на важни страни, свързани със стохастичното моделиране на турбулентността. Особено внимание в тази глава е обърнато на Лагранжевия подход при описание на движението на флуидите и на приложенията на този подход при описание на турбулентното движение на флуиди.

Поредица „Приложна Математика и Механика",

Том 4

ISSN: 1314-3034

Ал. Попов Безразрушително оценяване на механични свойства на желязовъглеродни сплави, Поредица „Приложна Математика и Механика” Том 4, Институт по Механика - БАН, София, 2013, 196 с.


В монографията са разгледани съществуващите знания и са получени нови такива в областта на безразрушителното оценяване на механични свойства на желязовъглеродни сплави (стомани и чугуни), чрез измерване на техни ултразвукови и магнитни свойства. Книгата е предназначена за научни работници в областта на механиката на деформируемото твърдо тяло, за специалисти и експерти по безразрушително изпитване, както и за машинни инженери.

Поредица „Приложна Математика и Механика",

Том 5

ISSN: 1314-3034

В. Кавърджиков – гл. редактор Оптична метрология в приложната механика, Поредица „Приложна Математика и Механика” Том 5, Институт по Механика - БАН, София, 2015, 247 с.

Целта на монографичния сборник е да запознае читателите с класическите и новите направления на оптичната метрология, използвана в приложната механика за качествено и количествено определяне на механичните характеристики на материали, повърхнини, детайли и конструкции. Разгледани са българските и европейските нормативни документи, свързани с измерване на механични, геометрични и физични величини, както и метрологията на очите. Особено внимание е отделено на метрологичната точност и обработката на експерименталните данни. Монографичният справочник е предназначен за широк кръг читатели, метролози и специалисти от областите на приложната механика, инженерната физика и техническите науки. Монографичният сборник съдържа пет глави:

1. Оптични измервания в приложната механика (Ив. Николов, В. Кавърджиков, Д. Пашкулева)

2. Микро-метрология за контрол на механични характеристики (Ив. Николов, В. Кавърджиков)

3. Оптични методи за контрол на топологията (формата) на повърхнини (Ив. Николов, Г. Стоилов)

4. Оптични методи за измерване на деформации на повърхнини (В. Кавърджиков, Д. Пашкулева)

5. Оптични методи за измерване на напрежения в детайли и конструкции (Ив. Николов, В. Кавърджиков, Д. Пашкулева)