Ч.А. Цгоев1, М.А. Братенков1, Д.И. Сахаров1, В.А. Травников1, А.В. Серёдкин1,2, В.А. Калинин1, Д.В. Фомичев3,4, Р.И. Мулляджанов1,2 1Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия c.tsgoev@g.nsu.ru 2Институт теплофизики им. С.А. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия a.seredkin@g.nsu.ru 3Университет «Сириус», Федеральная территория «Сириус», Россия dvafomichev@rosatom.ru 4Госкорпорация «Росатом», Москва, Россия
Ключевые слова: физически-информированное машинное обучение, нейронные сети, задача конвекции
Страницы: 401-417
Физически-информированные нейронные сети (PINN) представляют собой инновационный метод решения разнообразных задач в областях математики, физики и инженерии. Указанный метод объединяет в себе концепции нейронных сетей и физических уравнений с целью моделирования и анализа различных физических процессов. В частности, PINN может применяться для решения дифференциальных уравнений, включая одномерное уравнение конвекции. Исследование показало, что стандартная реализация PINN эффективно решает одномерное уравнение конвекции при относительно небольших значениях скорости конвекции, однако теряет устойчивость при увеличении данного параметра. В настоящей работе представлен обзор существующих подходов к решению одномерного уравнения конвекции с использованием PINN, а также демонстрируется, как различные методы могут улучшить качество моделей. Результаты сравнения методов свидетельствуют о превосходстве подхода, основанного на динамическом изменении точек коллокации в зависимости от невязки на текущем шаге обучения, по сравнению с другими подходами.
М. О. А. Феррейра1, К. Р. дос Сантос1, Р. В. Геламо2, Н. Б. Лейте2, К. А. Р. Баптиста3, Х. К. Пинто1, Х. А. Морето1, Т. Х. П. де Оливейра4 1Инженерная школа г. Сан-Карлус Университета Сан-Паулу, Сан-Карлус, Бразилия moaferreira@usp.br 2Федеральный университет Триангуло Минейро, Убераба, Бразилия rogelamo@gmail.com 3Инженерная школа г. Лорена Университета Сан-Паулу, Лорена, Бразилия carlos.baptista@usp.br 4Федеральный университет г. Лаврас, Лаврас, Бразилия tiago.pires@ufla.br
Ключевые слова: синергия усталости и коррозии, реакционное распыление, алюминиевый сплав
Страницы: 232
Исследуется влияние покрытий из Nb2O5 полученных методом реакционного распыления, на усталостный рост трещины в образцах, подвергнутых растяжению в условиях воздействия раствора NaCl. Установлено, что коррозия сплава происходит вблизи вершины трещины - области повышенных напряжений. Значительная пластическая деформация, обусловленная присутствием полос скольжения, приводит к образованию микротрещин, в результате чего новые слои материала подвергаются воздействию коррозионной среды. Показано, что покрытия из Nb2O5 повышают стойкость алюминиевого сплава 2198-T851 к усталостной коррозии
А.И. Конурин, Д.В. Орлов
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия konurin@misd.ru
Ключевые слова: Массив горных пород, горный удар, удароопасность, геодинамика, искусственные нейронные сети, машинное обучение
Страницы: 183-194
Представлен перечень наиболее глубоких подземных сооружений различного назначения: шахт, рудников, туннелей, гидроэлектростанций и подземных исследовательских лабораторий. Показана возможная классификация горных ударов по механизму возникновения: перед выработанным пространством, в целике, вблизи тектонического нарушения. Выполнен анализ распространенных на практике систем прогноза удароопасности, выделены измерительные системы постоянного действия, данные которых подходят для машинной обработки. Приведена схема прогноза геодинамической обстановки на месторождении с использованием искусственных нейронных сетей. Выполнен сравнительный анализ методов машинного обучения для анализа геодинамических явлений. Показана структура искусственных нейронных сетей для прогнозирования геодинамических явлений и устойчивости горных выработок. Рассмотрены сейсмособытия на примере Шерегешского рудника. Установлена точность определения кластера сейсмособытия при использовании различных моделей. Наилучшие результаты показал метод k-средних (97.92 %).
Е.П. Базарова1, О.И. Кадебская2, Е.А. Цурихин3, А.М. Кононов4 1Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия bazarova@crust.irk.ru 2Горный институт УрО РАН, Пермь, Россия icecave@bk.ru 3Уральский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии, Екатеринбург, Россия zurihe@mail.ru 4Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия amkononov@yandex.ru
Ключевые слова: пещера, минералы, подземные воды, изотопия, Гиссарский хребет
Страницы: 178-192
Впервые изучены морфология, химический и изотопный состав минеральных отложений трех пещер в высокогорном районе хр. Сурхантау, расположенного на юго-востоке Узбекистана. Хребет является частью юго-западных отрогов Гиссарского хребта, входящего в Гиссаро-Алайскую горную систему Южного Тянь-Шаня. В рассматриваемых пещерах выявлены четыре типа минеральных отложений, из которых наиболее значимыми являются водно-хемогенные образования. Данные отложения, в морфологическом отношении представленные агрегатами гравитационных, субаквальных, кораллит-кристалликтитовых кор, пещерной пудрой и волокнистыми образованиями, сложены преимущественно кальцитом с включениями фторапатита, барита, магнетита, гетита, рутила, плагиоклаза, эпидота и кварца. Отложения из привходовой части пещеры имени Вишневского отличаются ростом d13С при практически одинаковых значениях d18О, что указывает на отрицательные температуры. Приведены данные о составе подземных вод, описаны условия их формирования при спелеолитогенезе на основе гидрогеохимических и изотопных исследований. Изотопный состав карстовых вод говорит о преобладании зимнего снегового питания. Крупные кальцитовые агрегаты и мощный слой рыхлых отложений в подземных полостях указывают на формирование пещер в условиях теплого и влажного климата обильными водотоками, имеющими область питания в некарстующихся песчаниках, которые на сегодняшний момент практически уничтожены эрозией. В настоящее время развитие подземных полостей продолжается в донных частях вследствие деятельности подземных вод и в привходовых частях за счет обвальных процессов.
Проведено исследование по влиянию добавки оксида индия на свойства Pd-содержащих каталитических систем Pd/WO3-ZrO2 на основе модифицированного вольфрамат-анионами диоксида циркония (вольфраматциркониевые катализаторы) и катализаторов Pd/WO3-ZrO2/Al2O3, в которых активный компонент WO3-ZrO2, отвечающий за кислотные свойства катализаторов, внесен в пористую матрицу носителя - оксида алюминия. Показано, что введение в состав катализаторов добавки оксида индия в количестве 0.5-1.5 мас. % способствует повышению их активности, а также увеличению выхода целевых продуктов реакции - изомеров октана. Введение 0.5 мас. % оксида индия в состав вольфраматциркониевых катализаторов, нанесенных на оксид алюминия, приводит к росту конверсии октана на 5.8 % и увеличению выхода целевых продуктов реакции изомеров октана на 4.7 мас. %. Для катализаторов Pd/WO3-ZrO2 введение добавки оксида индия в количестве 1.0-1.5 мас. % приводит к повышению конверсии октана на 28.0-38.7 % при увеличении выхода изомеров на 17.0-21.3 мас. %. Положительное влияние добавки оксида индия в катализаторы Pd/WO3-ZrO2 обусловлено увеличением доли активной тетрагональной фазы диоксида циркония от 33 до 43-63 %, повышением удельной поверхности от 28 до 38-40 м2/г и ростом общей кислотности по данным термопрограммируемой десорбции аммиака от 113 до 122 мкмоль/г. Введение активного компонента в пористый алюмооксидный носитель приводит к увеличению доли слабых кислотных центров катализаторов, что обусловливает повышение селективности в отношении изомеров октана. Добавка оксида индия позволяет регулировать фазовый состав, текстурные характеристики и кислотные свойства палладиевых вольфраматциркониевых катализаторов, что определяет их каталитическую активность и позволяет получать активные и селективные катализаторы изомеризации октана - Pd/In2O3-WO3-ZrO2 и Pd/In2O3-WO3-ZrO2/Al2O3.
М.В. Жаров, Е.В. Преображенский
Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет), Москва, Россия maximzharov@mail.ru
Ключевые слова: пластическое течение металла, моделирование, метод конечных элементов, поле скоростей деформаций, поле напряжений, дефекты формы
Страницы: 206-218
Приводятся результаты исследований достоверности математического моделирования пластического течения металла с использованием метода конечных элементов, реализованного в различных программных продуктах. Изучены недостатки метода конечных элементов и их влияние на описание деформационных процессов, происходящих при интенсивном формоизменении заготовки. Особое внимание уделено исследованию областей со сложным течением металла. Проведено сравнение результатов математического моделирования, полученных при использовании программных продуктов MSC Simufact.Forming, Transvalor Forge, SFTC DeForm, КванторФорм QForm, с параметрами реальных изделий. Показано, что результаты математического моделирования, проведенного с помощью указанных прикладных программных продуктов при исследовании сложного течения металла, являются достаточно достоверными
В.М. Фомин, А.Е. Краус, А.Ю. Мельников, Д.Е. Воробьев
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия fomin@itam.nsc.ru
Ключевые слова: баллистический предел, АБС-пластик, динамическое нагружение, баллистические кривые, численное моделирование
Страницы: 201-209
Проведено нагружение пластин конечной толщины (1 ÷ 5 мм) из АБС-пластика (акрилонитрилбутадиенстирола) с целью определения механических параметров данного материала. Нагружение осуществлялось сферической частицей массой 0,45 г, изготовленной из свинца. Выполнена серия экспериментов, результаты которых положены в основу математического моделирования с использованием комплекса ''Reactor3D''. Результаты проведенного сравнения показывают, что сферическая частица массой 0,45 г образует сквозное отверстие в преграде из АБС-пластика толщиной 3,5 мм при скорости взаимодействия не менее 230 м/с. Для преград из АБС-пластика толщиной 1 ÷ 5 мм требуется скорость взаимодействия в диапазоне 140 ÷ 300 м/с. Установлено, что параметры, полученные в ходе исследования, описывают поведение пластин конечной толщины при нагружении с погрешностью, не превышающей 5 %.
А.А. Афанасенков, Т.А. Хмель
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия khmel@itam.nsc.ru
Ключевые слова: гибридная детонация, водородно-воздушная смесь, частицы алюминия, математическое моделирование, численные расчеты
Страницы: 154-173
Представлены результаты численного моделирования распространения ячеистой детонации в неоднородных газовзвесях частиц алюминия в водородно-воздушной смеси. Используется физико-математическая модель гибридной детонации с описанием химических реакций в рамках приведенной кинетики. В модели учитываются гомогенные и гетерогенные реакции с образованием субоксидов или частиц твердого оксида алюминия, а также фазовые переходы (испарение и декомпозиция оксида) в продуктах реакции. Модель согласуется с известными экспериментальными данными и результатами термодинамических расчетов параметров детонации и состава смеси в равновесном состоянии. Рассмотрены течения в каналах с поперечными градиентами и с разрывами концентраций частиц. Получены различные картины ячеистых структур, что позволяет рассматривать распределение частиц в пространстве как управляющий фактор детонационных процессов.
М.В. Курленя1, Н.В. Ледяев2, А.А. Хамутский3, А.П. Хмелинин1, А.В. Патутин1 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия patutin@misd.ru 2АО “СУЭК-Кузбасс”, Ленинск-Кузнецкий, Россия 3ООО “СИБКОР”, Ленинск-Кузнецкий, Россия
Ключевые слова: Электромагнитное излучение, горная выработка, система регистрации, мониторинг, трещинообразование, проявления горного давления, напряженно-деформированное состояние, угольный пласт
Страницы: 187-196
Приведены результаты натурных испытаний стационарных приборов регистрации электромагнитного излучения, предшествующего разрушению горных пород, в шахтных условиях при их установке на передвижное горно-шахтное оборудование. Установлены пороговые значения регистрируемых сигналов, соответствующие разрушению участков кровли выработок, оценены частоты электромагнитных помех при полностью обесточенном электрооборудовании очистного забоя, выключенном и работающем технологическом оборудовании. Даны рекомендации по совершенствованию конструкции прибора и обработки регистрируемых данных.
Д.И. ЦЕЛЮК1,2, А.Г. МИХАЙЛОВ1, Н.Ф. УСМАНОВА1, О.И. ЦЕЛЮК3 1Красноярский научный центр СО РАН, Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск, Россия tselukdi@mail.ru 2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия 3Красноярский научный центр СО РАН, Красноярск, Россия oitseluk@mail.ru
Ключевые слова: угли Канско-Ачинского бассейна, золошлаковые отходы, вещественный состав, техногенные воды, миграционная активность элементов, экологический мониторинг
Страницы: 850-862
В процессе эксплуатации золоотвалов технические воды в основании техногенных массивов формируют техногенный водоносный горизонт, характеризующийся высокой минерализацией, гидрокарбонатно-кальциево-натриевым составом и высокощелочной средой. На основе представленных исследований водной среды и ранее полученных материалов о вещественном составе твердой фазы техногенных отложений, проанализировано влияние агрессивного состава вод техногенного водоносного горизонта на качественный состав золошлаков. Выявлено, что происходящие процессы дезинтеграции карбонатов и алюмосиликатов в нижнем горизонте золошлаковых массивов приводят к высвобождению широкого спектра опасных веществ. Процессы техногенеза оказывают значительное влияние на качественный состав техногенного фильтрата и миграционную активность водорастворимых ингредиентов, что существенным образом может влиять на состояние окружающей среды и требует систематического проведения экологического мониторинга.
Н.М. СЫСОЕВА
Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия synat@yandex.ru
Ключевые слова: размещение производительных сил, экономическое районирование, Ангаро-Енисейский регион, территориальное планирование, территориально-производственный комплекс, поляризованное развитие
Страницы: 196-203
Дана оценка научного наследия выдающегося сибирского экономико-географа и экономиста В.А. Кротова с позиций современных проблем территориального развития и управления. В период индустриального освоения Восточной Сибири В.А. Кротов работал над вопросами оптимального размещения производительных сил и над развитием теории ТПК, опираясь на географические особенности районов нового освоения. В условиях преобладания отраслевого планирования он настаивал на необходимости построения схем размещения производительных сил территории, и его подход к планированию опирался на экономическое районирование. Показано, что с прекращением государственного управления производством основные комплексы, созданные в тот период, остаются основой хозяйственной структуры ресурсных регионов с интегрирующим внутрикорпоративным планированием. В сетке экономического районирования В.А. Кротов настаивал на объединении Иркутской области в рамках Ангаро-Енисейского региона с Красноярским краем, а не с Забайкальем. Проведено сравнение взглядов ученого с современными подходами к решению этой задачи (выделенный в 2000-х гг. Байкальский регион как часть системы федерального планирования в Стратегии пространственного развития РФ от 2019 г. был вновь заменен на Ангаро-Енисейский регион, а Забайкалье присоединено к Дальнему Востоку). В работе над системой территориального управления на основе ТПК В.А. Кротов пытался использовать зарубежный опыт, включающий элементы взаимного притяжения производителя и потребителя в теориях поляризованного развития, а также межрегиональные согласования на примере Администрации долины р. Теннеси. При устранении институциональных барьеров социалистической системы хозяйствования эта тема стала широко разрабатываться в современной региональной науке, включая сравнения ТПК с полюсами роста и кластерами. Отмечен вклад В.А. Кротова в методологическое согласование и интеграцию исследований по основным проблемам размещения в рамках экономической географии и региональной экономики.
Предложена концепция геолого-технологической блочной модели как основы единой цифровой модели месторождения. Рассмотрены методы импорта и трансформации данных из разнородных источников, реализация многоуровневой генерализации, выбор масштабируемых систем управления базами данных и гибридной системы хранения, а также интеграция с ГГИС, ERP и другими информационными системами через стандартизированные интерфейсы. Показано, что геолого-технологическая блочная модель обеспечивает высокую точность моделирования, поддерживает аналитику и прогнозирование, становится единым источником актуальной информации о месторождении и формирует ядро цифрового двойника горнодобывающего предприятия. Установлено, что геолого-технологическая блочная модель - ключевой элемент цифровой трансформации, обеспечивающий согласованность данных, повышение эффективности и снижение рисков на всех этапах эксплуатации месторождения.
Е.Л. МАКАРЕНКО
Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия elmakarenko@bk.ru
Ключевые слова: виды деятельности в лесах, лесопользование, лесные ресурсы, лесной район, зоны освоения лесов, лесозаготовительная деятельность
Страницы: 124-132
Актуальность исследования определена важной ролью лесов и различных видов деятельности, осуществляемых в лесах, в общеэкономическом развитии азиатской части России. Она отвечает задачам Стратегии развития лесного комплекса России до 2030 г. Для исследования применены статистический, сравнительно-аналитический, картографический, геоинформационный методы исследования. Определено, что лесопокрытые площади исследуемой территории велики и составляют 78,1 % от аналогичной площади в стране. Выполнено мелкомасштабное картографирование лесов территории с точки зрения развития видов деятельности, составлены образцы карт, отражающие приоритетность и степень их развития в границах экономических зон освоения лесов. Картографированы в границах 26 лесных районов некоторые основные показатели лесов (запас и годовой прирост древесины на единицу покрытой лесом площади, доля эксплуатационных лесов), отражающие потенциал развития лесозаготовительной деятельности. Определено, что относительно невысокие значения показателей лесопродуцирования и формирования запаса древесины, а также интенсивность развития видов лесопользования обусловлены суровостью лесорастительных условий на большей части таежных геосистем территории.
Е.Е. КОНОНОВ
Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия kononov@lin.irk.ru
Ключевые слова: геоморфология дна, геологическая информация, публикации, генезис, детализация форм
Страницы: 135-140
Проблемы картирования рельефа глубоководных поверхностей в основном связаны с невозможностью получить данные о геологическом строении обнаруженных форм, что часто затрудняет однозначное определение их генезиса. В работе приведены примеры использования дополнительной информации для повышения достоверности выводов о рельефе донной поверхности глубоководного бассейна. Для уточнения генезиса донных форм Байкальской впадины широко использовались опубликованные данные сейсмических и геофизических исследований донной поверхности, материалы колонкового бурения. В результате анализа полученного материала установлен генезис останцов на подводном склоне Южного Байкала. Выяснено, что резкие повороты долин некоторых каньонов объясняются литологическими, структурно-текстурными особенностями склоновых отложений.
"К. Г. ИОНЕ1, В. М. МЫСОВ1, В. Г. СТЕПАНОВ1, В. Н. ПАРМОН2"
"1Научно-инженерный центр “Цеосит” Объединенного института катализа СО РАН, проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия) 2Институт катализа СО РАН, проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия)"
Страницы: 129-143
Показано, что с высокой термодинамической вероятностью возможен каталитический синтез из газов CO, CO2 и H2 углеводородных смесей, включающих метан, н-алканы, нафтены, изо-алканы и ароматические углеводороды в соотношениях, близких к таковым в природных газоконденсатных и нефтяных смесях. Эти процессы протекают с высоким экзотермическим эффектом и после запуска могут идти не только без притока тепла извне, но и с выделением больших количеств тепла. Геохимическая модель Земли указывает на высокую вероятность существования каталитически активных зон – Fe, Ni, Mo, Co, Cu, Zn, Cr-содержащих руд с включением алюмосиликатной или алюмофосфатной составляющих. Данные о том, что в состав газовых флюидов Земли входят водород и углекислый газ, свидетельствуют о высокой вероятности образования глобальных зон каталитического небиологического синтеза метана и смесей высших углеводородов из природных CO, CO2 и H2. Проведено сравнение составов смесей углеводородов, полученных в результате их каталитического синтеза из CO, CO2 и H2 на лабораторном, пилотном и промышленном уровнях, и природных углеводородных скоплений. Обсуждена возможность рассмотрения процессов каталитического синтеза углеводородов в качестве модели макропроцессов, которые могли происходить (происходят сейчас) в разные периоды геохимической истории Земли.
Исследованы способы управления тепловыми
режимами при пространственном обтекании
затупленного тела сверхзвуковым потоком
с одновременным использованием вдува
газа с поверхности пористого затупления
и перетекания тепла в материале
оболочки. Решение задачи в сопряженной
остановке позволило учесть влияние
неизотермичности стенки оболочки на
характеристики тепло- и массообмена в
пограничном слое. Показана эффективность
использования теплопроводных материалов
для снижения максимальных температур в
зоне завесы.
Методом электронно-пучковой флюоресценции азота проведены измерения средней плотности и характеристик возмущений плотности в гиперзвуковом ламинарном следе за газодинамическим свистком при числе Маха потока М = 21 и единичном числе Рейнольдса Re1 = 6 ·105 м-1. Показано, что для этих условий обтекания при наличии только естественных возмущений потока аэродинамической трубы течение в следе является устойчивым. При введении в след интенсивных искусственных возмущений течение в следе существенно дестабилизируется.
А. П. Ильин, А. А. Громов, Д. В. Тихонов, Г. В. Яблуновский, М. А. Ильин
"НИИ высоких напряжений Томского политехнического университета, 634050 Томск yellow@mail2000.ru"
Исследованы свойства электровзрывного сверхтонкого порошка алюминия, частицы которого стабилизированы покрытием из диборида алюминия, нанесенного непосредственно в процессе синтеза порошка. Сверхтонкий порошок алюминия, стабилизированный таким способом, имеет особенности в сравнении с другими сверхтонкими порошками: узкое распределение частиц по размерам, повышенную дисперсность и одновременно более высокую устойчивость к окислению при нагревании.
А. И. ЛУКАШЕВИЧ, В. В. МОЛЧАНОВ, В. В. ГОЙДИН, Р. А. БУЯНОВ, Г. А. ТОЛСТИКОВ
"Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН, пр-т акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090, Е-mail: toshik@yandex.ru"
Страницы: 151-154
Разработаны механохимический метод получения активного алюминия и методика получения алюминийорганических производных ненасыщенных углеводородов. Впервые показана возможность проведения гидроалюминирования в условиях механохимической активации. Синтезирован бутиллитий по реакции смеси бутенов с гидридом лития в условиях механохимической активации.
На основе дислокационной модели двойника
изучено влияние дисбаланса плотностей
двойникующих дислокаций на границах на
напряженное состояние внутри
клиновидного двойника, вблизи его
вершины и во внешних областях,
прилегающих к двойниковой границе.
Исследована зависимость длины волны
локализации пластической деформации на
параболической стадии деформационного
упрочнения от размера зерна в
поликристаллическом алюминии. Определен
характер такой зависимости в диапазоне
размеров зерна 10-2–10 мм.
Изучено влияние размера зерна на
характер кривой пластического течения.
Получены достаточные условия технической
устойчивости нелинейных динамических
состояний удлиненных упругих летательных
систем при их управляемом продольном
вертикальном движении. В заданных
летательных системах учитывается влияние
изменения площади их поперечного
сечения, поперечных деформаций и
колебаний. Сформулированные критерии
технической устойчивости зависят от
основных параметров управляемого
процесса, в частности от приращения
поперечной нагрузки за счет искривления
оси системы и аэродинамических сил во
время вертикального полета.
Изучено влияние предварительно
накопленных пластических деформаций на
условия существования и распространение
поверхностей разрывов упругих
деформаций, возникающих при последующем
ударном нагружении. Показано, что
анизотропия свойств среды, определяемая
наличием предварительных необратимых
деформаций, влияет на процесс
распространения повторных граничных
возмущений по упругопластической среде.
Подробно рассмотрены плоские ударные
волны, распространяющиеся по одномерно и
однородно деформированной среде.
Приведены решения задач о мгновенной
нагрузке и разгрузке упругопластического
полупространства с необратимыми
деформациями.
О. Б. Дреннов, А. И. Давыдов, А. Л. Михайлов, В. А. Раевский
"Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, 607190 Саров"
Страницы: 160-169
Представлены результаты экспериментов, в
которых наблюдалось развитие
периодических возмущений на контактной
границе продукты взрыва — металл.
Проведены эксперименты как со
сферической, так и с плоской геометрией.
Исследованы критические режимы
волнообразования (скорость детонации
заряда взрывчатого вещества Dі6,9 мм/
мкс). Дается объяснение этого эффекта. В
эксперименте обнаружено, что под
воздействием динамического импульса на
границе продукты взрыва — металл
реализуются интенсивные пластические
деформации, приводящие к термическому
разупрочнению приграничного слоя стали.
В этом слое реализуется неустойчивость
Кельвина — Гельмгольца. Проведенная
расчетно-аналитическая оценка
критической граничной неустойчивой длины
волны удовлетворительно согласуется с
результатами эксперимента.
Т. В. Ходжер, М. Ю. Семенов, В. А. Оболкин, В. М. Домышева, Л. П. Голобокова, Н. А. Кобелева, О. Г. Нецветаева, В. Л. Потемкин, М. В. Сергеева
"Лимнологический институт Сибирского отделения РАН, ул. Улан-Баторская, 3, Иркутск 664033 (Россия), E-mail: khodzher@lin.irk.ru"
Страницы: 699-
Приведены данные трехлетних наблюдений за химическим составом атмосферных осадков, аэрозоля, почв и поверхностных вод на трех станциях мониторинга в Байкальском регионе. Обоснован выбор объектов наблюдения. Рассмотрены вопросы устойчивости природных объектов к подкислению. Количественно оценена устойчивость наземных экосистем к подкислению и качественно – поверхностных вод. Показано, что наиболее сильно признаки подкисления проявляются в районах, подветренных по отношению к региональным промышленным центрам на удалении в несколько десятков и сотен километров от них. Допустимая нагрузка кислотности для почв рассматриваемой территории варьирует от 1.25 до 1.4кг-экв/(га.год), в то время как максимальная современная кислотная нагрузка достигает лишь 0.40кг-экв/(га.год).
Проведен многолетний экологический мониторинг популяций мелких грызунов интразональных (пойменных) биоценозов, имеющих существенное значение для поддержания биоразнообразия фоновых степных ландшафтов. В течение семи лет изучали влияние режима погоды и характера весеннего половодья реки с незарегулированным стоком на жизнедеятельность пойменных обитателей – мышей и полевок. Наблюдали сезонно-циклическую динамику в распределении мышевидных грызунов: регулярные сезонные перемещения из пойменной уремы в пограничные биотопы (с формированием мозаичной пространственной структуры) и обратно (с восстановлением диффузной структуры). Прослежена тенденция к обратной зависимости итоговой осенней численности грызунов от высоты и характера весеннего разлива реки. Показана межгодовая изменчивость видовой структуры грызунов пойменных сообществ и связь сезонной смены доминирующих видов с характером половодий. Действие авторегуляторных популяционных механизмов нивелировалось половодьем, вследствие чего незавершенность полных циклов динамики численности была обычным явлением. В маловодные годы ослабление влияния этого фактора приводило к определенной автономности популяционной динамики и проявлению межвидовых отношений в населении мышеобразных. Показано, что половодье (и сопутствующие ему природные явления) – важный экологический фактор, определяющий разнообразие, численность и распределение грызунов в зоне временного затопления, а также в непосредственной близости от нее и потому создающий основу для повышения фаунистического разнообразия окружающих ландшафтов.
С использованием термомеханического
подхода получены квазилинейные
соотношения обратимого конечного
деформирования анизотропных материалов.
Свободная энергия представлена функцией
температуры и совместных инвариантов
логарифмической меры деформаций и
базисных тензоров. Учитываются
нелинейные термомеханические эффекты, в
том числе различное поведение материалов
при растяжении-сжатии и зависимость
тензора упругости от температуры.
Рассмотрена задача проектирования
слоистых пластин с заданными
жесткостными и прочностными
характеристиками. Исходная задача
проектирования сводится к задаче о
выпуклых комбинациях, для решения
которой применяется метод свертывания.
Решаются следующие задачи
проектирования: проектирование с учетом
прочности, проектирование слоистой
пластины нефиксированной толщины,
проектирование с приближенно заданными
характеристиками.
Е. Ф. Пищальникова, В. С. Симагин, Н. Н. Корнева, А. А. Беляев*
"Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, 630090 Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101 *Новосибирский государственный аграрный университет, 630039 Новосибирск, ул. Добролюбова, 160"
Страницы: 323-327
В. П. Ходырев, А. Г. Мирзаева, Н. П. Глущенко, Р. В. Бабуева
"Институт систематики и экологии животных СО РАН 630091 Новосибирск, ул. Фрунзе, 11"
Страницы: 529-533
Изучены биотопы и доминирующие виды кровососущих комаров в шести пунктах юга Западной Сибири. Показана практическая возможность эффективной защиты человека от комаров Aedes с помощью бактокулицида. Против C. pipiens успешно испытан биопрепарат на основе B. sphaericus.
Рассмотрены методы синтеза, строение и некоторые свойства тетраэдрических и октаэдрических теллуросодержащих кластерных комплексов рения. Обсуждены кристаллохимические закономерности, наблюдаемые в структурах соединений различного типа.
Г. Г. МАЙСТРЕНКО, Т. А. ВОЛХОНСКАЯ, И. М. КРАСНОБОРОВ
"Центральный сибирский ботанический сад СО РАН 630090 Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101"
Страницы: 119-122
Изучалось содержание флавоноидов и иридоидов редкого в условиях Сибири реликтового растения Scrophularia umbrosa Dumort., произрастающего в Новосибирской области и Улаганском районе Республики Алтай, а также у культивируемого в условиях in vitro. Учитывались возрастные особенности и характер накопления веществ в отдельных частях растений. Показано более высокое содержание изучаемых веществ в листьях растений Новосибирской области. Накопление флавоноидов в органах растений колебалось в пределах от 0,08 до 1,2 % от воздушно-сухой массы. Наибольшее их количество отмечено в листьях взрослых генеративных растений. Количество иридоидов составляло 4,4–12 % от воздушно-сухой массы. Максимум иридоидов отмечен в листьях растений из культуры in vitro и в подземных органах взрослых генеративных растений.
Е.А. Яковлев, Е.В. Максимов, М.У. Исабеков
"Химико-металлургический институт Национального центра по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан, Караганда"
Страницы: 149-151
Теоретически анализируется составляющая перепада давления на полке пенного аппарата p, связанная с пульсационным характером отрыва пузырей от отверстий решетки. Показано, что при расчете суммарного перепада давления эта составляющая входит в выражение для расчета перепада давления с отрицательным знаком, т. е. уменьшает перепад давления на полке пенного аппарата. Для расчета p предлагается зависимость, которая включает гидравлическое сопротивление собственно газожидкостного слоя, составляющие капиллярного давления при отрыве пузыря от решетки и на выходе из пенного слоя и пульсационную составляющую перепада давления. Результаты расчетов удовлетворительно согласуются с известными экспериментальными данными.
На основе метода граничных элементов
предложен способ определения формы
границы анода-детали при заданной форме
катода-инструмента в плоских задачах
электрохимической размерной обработки
металлов. В рамках принятых
предположений исходная задача сводится к
задаче о фиктивном течении идеальной
жидкости со свободными поверхностями.
Учет влияния режима обработки и свойств
электролита приводит к нелинейному
условию на свободной поверхности.
Применительно к решению задач взрывной обработки материалов описан расчетный метод метания пластины по ее заданному предельному углу поворота и известному показателю политропы продуктов взрыва. Метод позволяет достаточно точно определять профиль метания для сравнительно широкого диапазона значений отношения массы взрывчатого вещества к массе пластины.
Приведены результаты численного эксперимента по исследованию влияния параметров слоя пористой порошкообразной среды и падающей воздушной ударной волны на характер импульсного нагружения экранируемой плоской стенки. Проанализирована зависимость полного напряжения смеси и давления порового газа на жесткой стенке от пористости среды, плотности материала, диаметра частиц, протяженности экранирующего слоя, длины воздействующей ударной волны. Показано, что наиболее заметное влияние на амплитуду полного давления порошкообразной среды на твердой стенке за отраженной ударной волной оказывает протяженность экрана. Получено соотношение для оценки числа максимумов полного давления смеси на стенке в процессе отражения от нее ударной волны.
Проведено экспериментальное исследование взаимодействия сплошных и пористых цилиндров с налетающей пластиной при скорости соударения 3,3÷4,6 км/с. Выявлены качественные различия процессов, связанные с механикой деформирования компактных пористых тел. Установлена двухстадийность процесса сжатия пористых образцов. Полученные данные могут быть привлечены для объяснения особенностей строения ударных кратеров на поверхности планет.
Изложены результаты экспериментов по разрушению материалов струями химически активного по отношению к разрушаемому материалу вещества. Натриевая низконапорная струя воздействовала на водонасыщенные гипсовые образцы, прочность которых на сжатие была более чем на порядок выше давления торможения струи. Струя эффективно проникала в материал, дезинтегрируя его за счет тепловой энергии, выделившейся в результате химической реакции между веществом струи и разрушаемым материалом. Удельные энергозатраты, связанные с дезинтеграцией материала, могут быть уменьшены на несколько порядков по сравнению с механическим и гидроструйным способами.
S. A. Kuznetsova1, V. G. Danilov1, B. N. Kuznetsov1, O. V. Yatsenkova1, N. B. Alexandrova2, V. K. Shambasov1 and N. I. Pavlenko1 1Institute of Chemistry and Chemical Technology, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Ul. K. Marxa 42, Krasnoyarsk 660049 (Russia) 2Krasnoyarsk State University, Pr. Svobodny 79, Krasnoyarsk 660062 (Russia), E-mail: ksa@icct.ru
Страницы: 141-148
The paper concerns the environmentally benign method of catalytic cellulose production by wood delignification over various catalysts using sulfur-free reagents – acetic acid and hydrogen peroxide. The optimum operation conditions (temperature and time of the process, H2O2/CH3COOH and liquor/wood ratios) of abies wood delignification using sulphuric acid as reagent and TiO2 as catalyst which allow reaching the acceptable yields of cellulosic product with high content of cellulose were selected.
М. П. Голубев, А. А. Павлов, Ал. А. Павлов, А. Н. Шиплюк
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: регистрация тепловых потоков, оптическая
интерферометрия
Страницы: 174-184
Предложен новый оптический метод
регистрации полей тепловых потоков.
Датчиком служит плоскопараллельная
пластина, изготовленная из прозрачного
материала. Вид интерференционной
картины, возникающей в результате
суперпозиции волн, отраженных от
передней и задней граней датчика,
изменяется во времени в зависимости от
распределения тепловых потоков.
Приведено соотношение для расчета
тепловых потоков по сдвигу
интерференционных полос. Проведено
сравнение измерений оптическим методом и
с помощью паспортизованного термопарного
датчика. Получено хорошее согласие
результатов. Выполнены оценки
чувствительности и пространственного
разрешения метода.
Представлены и обсуждены результаты экспериментальных исследований ударно - волнового диспергирования цилиндрических оболочек из свинца, стали и природного урана - 238, связанного с наличием в них различных макроскопических дефектов, конструктивных элементов и присоединенных масс.
В статье автор выделяет наиболее характерные для современной отечественной методологии правоведения проблемы. Пути их разрешения имеют непосредственное значение для анализа вопросов формирования правовой системы, поиска наиболее оптимальных методов ее конструирования.
Анализ устойчивости решения системы
дифференциальных уравнений в частных
производных, описывающих тепловое
состояние потока химически активной
жидкости, основан на сведении
бесконечномерной задачи к пространству
конечной размерности, содержащему ту
часть решения, которая определяет его
устойчивость. В рамках метода проекций в
качестве конечномерного используется
нуль-пространство соответствующего
производящего оператора. В общем случае
нуль-пространство производящего
оператора исследуемой задачи состоит из
его собственных функций. Рассматривается
случай сочетания параметров потока
жидкости, при которых производящий
оператор вырождается и для построения
его нуль-пространства необходимо
использовать векторы, порожденные
жордановой цепочкой. Приведены
результаты расчетов.
Исследуются макродефекты структуры образцов, полученных взрывным компактированием алюминиевого порошка. Стереологическими методами измерены площади новых, созданных при высокоскоростной деформации контактных поверхностей частиц. Для измерения макроскопической электрической проводимости компактов использован метод вихревых токов. По этим данным рассчитаны средние размеры и количество макродефектов на единицу объема компакта. Применяемые методики могут быть полезны для анализа структуры композиционных материалов, полученных различными способами.
Приведены результаты экспериментального исследования жидких углеводородов, имеющих одинаковый элементный состав, но разные структуры молекул, начальные плотности и теплоты образования. Для 1,3–пентадиена, метиленциклобутана, спиропентана и раствора бензола с гексаном и циклогексеном (который имеет такое же отношение С/Н) определены температуры ударного сжатия, а для 1,3–пентадиена — и ударная адиабата. Полученные данные использованы для уточнения выражений, по которым рассчитываются параметры состояния продуктов деструкции углеводородов за фронтом ударной волны.
Предлагается трехстадийная схема расчета основных параметров высокоскоростной импульсной струи топливовоздушной смеси в газовой среде. Сначала рассматривается развитие осевого относительно плотного потока смеси, образующегося при квазистационарном высоконапорном истечении жидкого топлива из сопла форсунки. Затем определяется характер продвижения головного участка этого потока с учетом кумулятивного механизма его взаимодействия со средой. В заключение приведены зависимости, характерные для автономного кольцевого вихря, позволяющие определить диаметр струи и корневой угол ее раскрытия.
Изучается структура квазипоперечных ударных волн малой амплитуды в слабоанизотропной упругой среде, обладающей внутренним строением, которое порождает дисперсию волн. Наличие дисперсии моделируется введением в уравнения теории упругости членов с высшими производными, а диссипация представлена вязкими членами. Требование существования структуры разрывов приводит в одном из двух рассмотренных ниже возможных случаев к множеству допустимых разрывов, имеющему сложное строение. Значительная часть ударной адиабаты состоит из множества коротких отрезков и отдельных точек, число которых растет с уменьшением вязкости. Такое сложное множество допустимых разрывов является случаем общего положения при наличии достаточно сильной дисперсии в структуре ударных волн.
Методом стрельбы численно решены
нелинейные краевые задачи
осесимметричного выпучивания конических
куполов под равномерным нормальным
давлением. Задачи сформулированы для
системы шести обыкновенных
дифференциальных уравнений первого
порядка с независимыми полями
перемещений и поворотов. Рассмотрены два
варианта граничных условий: шарнирное
опирание и жесткое защемление.
Прослежено разветвление решений краевых
задач в зависимости от параметра
давления и геометрических параметров
куполов, получены немонотонные и
разрывные кривые состояний равновесия,
свидетельствующие о возможности
катастрофы – потери устойчивости
хлопком. В случае шарнирного опирания
установлено наличие областей
многозначности решений не только при
внешнем, но и при внутреннем давлении.
Для защемленного тонкостенного купола
проведено сопоставление теоретических и
экспериментальных результатов.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
p, связанная с пульсационным характером отрыва пузырей от отверстий решетки. Показано, что при расчете суммарного перепада давления эта составляющая входит в выражение для расчета перепада давления с отрицательным знаком, т. е. уменьшает перепад давления на полке пенного аппарата. Для расчета