В статье приводятся результаты мультикритериального анализа, полученные на базе экспериментальных данных в процессе изучения основных свойств и характеристик термической конверсии альтернативных жидких топлив. В качестве базового углеводородного компонента использовался керосин. Биодобавки предстаавлены растительными маслами (рапсовое, талловое, рыжиковое, кулинарное отработанное) и метиловыми эфирами жирных кислот, полученными при переработке этих масел. Экспериментально определены характеристики горения топливных композиций: времена задержки зажигания, пороговые температуры инициирования горения, продолжительности выгорания, концентрации основных газовых выбросов. Выделены перспективные для использования топливные композиции с учетом основных энергетических и экологических индикаторов. Обоснованы возможности применения композиций с метиловыми эфирами жирных кислот для снижения удельных антропогенных выбросов в составе продуктов сгорания.
А. Смахат1, А. Манкур1, Э. Х. Бенсикаддур1, К. Бендин2 1Центр разработки спутников, Оран, Алжир aminesba13@hotmail.fr 2Лаборатория механики конструкций и твердого тела, Сиди-Бель-Аббес, Алжир kouider84@live.com
Ключевые слова: функционально-градиентный материал, ударная нагрузка, круглая пластина, деформация, низкая скорость, тепловая среда
Страницы: 231
Исследуется влияние низкоскоростной нагрузки и теплового воздействия на изготовленные из функционально-градиентного материала (ФГМ) круглые пластины, играющие важную роль в авиации и космонавтике. При изучении различных условий основное внимание уделяется радиальному смещению и поперечным деформациям в случае высоких, средних и низких температур. В частности, результаты исследования указывают на высокую вероятность повреждений в условиях больших температур, что подтверждает необходимость создания пластин из ФГМ с повышенной устойчивостью к ударным нагрузкам и термическим напряжениям в экстремальных условиях. Полученные результаты могут не только эффективно применяться в авиации и космонавтике, но и определять направления разработки устойчивых к различным воздействиям пластин из ФГМ
О.А. Гузеев, Е.А. Понамарева, Э.В. Борисенко
Институт физики горных процессов, Донецк, Россия oleg.coin@mail.ru
Ключевые слова: Модельная насыпь, отвальные породы, гранулометрический состав, термодеструкция, прогревание, источники тепловыделения, температурное поле
Страницы: 172-182
На территории Донбасса сформированы сотни углепородных отвалов, из которых не менее трети являются самонагревающимися. Применительно к обоснованию параметров системы температурного мониторинга самонагревающихся углепородных отвалов выполнены исследования динамики температурного поля прогреваемых модельных насыпей. Установлено, что насыпь неокисленных отвальных пород обладает более выраженными свойствами, присущими аккумулятору тепла, чем насыпь окисленных отвальных пород. Скорость изменения средней температуры и неравномерность температурного поля модельных насыпей, подверженных воздействию внутреннего и/или внешнего источников тепловыделения, определяются как гранулометрическим составом, так и термодеструкцией отвальных пород. Особенности температурной стратификации прогреваемых модельных насыпей обусловлены их генетической структурой и пространственным расположением источников тепловыделения. Полученные в ходе исследований результаты будут полезны для определения периода опроса отвальных термопрофилемеров, корректировки их позиции в приповерхностной зоне самонагревающихся отвалов, а также интерпретации данных температурного мониторинга таких техногенных образований.
С.М. Сайфанд1, Б. Джурин2, Д. Драгана3, А. Афрасиабиан4 1Ширазский университет, Шираз, Иран sivand57@yahoo.com 2Северный университет, Вараждин, Хорватия bojan@unin.hr 3Загребский университет, Вараждин, Вараждин, Хорватия ddogan@gfv.unizg.hr 4Грацский технический университет, Институт прикладных наук о Земле, Рехбауэрштрассе, Австрия ardalan_afrasiabian@yahoo.com
Ключевые слова: карст, водные ресурсы, карбонатные образования, подземные воды, потребность в пресной воде, карстовая гидрогеология
Страницы: 168-177
Исследованы трещиноватые закарстованные породы, покрывающие более 90 % территории хр. Загрос (Иран), что делает хорошо развитые карстовые водоносные горизонты основной гидрогеологической характеристикой хребта. Показано, что повышенный спрос на пресную воду привел к необходимости новых исследований карстовых вод в регионе Загрос. Выявлено, что наличие поверхностных и подземных карстовых особенностей и сильный сток из источников, питающих аллювиальный водоносный горизонт, делают иранский хр. Загрос уникальным гидрогеологическим регионом. Установлено, что первичная пористость известняка и интенсивная трещиноватость, вызванная тектонической активностью, облегчают поток грунтовых вод в карстовых областях. Сделан вывод, что изучение особенностей карстовой гидрогеологии в Загросе приведет к лучшему пониманию карстовых водоносных горизонтов в целом и поможет преодолеть проблему нехватки питьевой воды в регионе. Точные и полные данные о количестве скважин, источников и мест добычи, а также об объеме воды, добытой из этих резервуаров, необходимы для обеспечения защиты и сохранения этих ресурсов.
Настоящая статья посвящена актуальной проблеме загрязнения атмосферного воздуха в постиндустриальной фазе развития горнопромышленных районов. Разработаны методические подходы к гигиенической диагностике локального аэрозольного загрязнения атмосферы. В качестве объекта моделирования выступал Урской отвал барит-пиритовой сыпучки, образованный в 1930-х годах после извлечения золота цианированием в поселке Урск Кемеровской области. В качестве натурной модели отвала использованы отобранные из объекта в летний период пробы сульфидсодержащих отходов. На первом этапе проведен теоретический анализ представленной в литературе информации о физико-химических и токсических свойствах аэрозольных частиц субмикронного диапазона, создающих риски для среды обитания и здоровья населения в горнопромышленных районах. На этапе идентификации опасности научно обосновано применение метода натурного моделирования процессов атмосферной миграции целевых частиц и паров ртути из объекта размещения сульфидсодержащих отходов. На этапе моделирования, заключающегося в нагреве образцов отходов до температур 28.2±0.1, 33.0±0.1 и 50.0±0.3 °C, оценены тенденции изменения концентраций в воздухе аэрозольных частиц различного диапазона и их корреляционные связи. На конструктивном этапе определена вероятность накопления в воздушном бассейне частиц субмикронного диапазона и паров ртути, представляющих существенную опасность для среды обитания и здоровья населения. Полученные по результатам моделирования сведения предназначены для информационного обеспечения планирования и реализации мероприятий по мелиорации и оздоровлению окружающей среды.
В.Н. Паймушин1,2, В.М. Шишкин3 1Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева, Казань, Россия vpajmushin@mail.ru 2Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия 3Вятский государственный университет, Киров, Россия vshishkin1951@mail.ru
Ключевые слова: колебания, стержень-полоса, упругий опорный элемент, закрепленный участок конечной длины, поперечное обжатие
Страницы: 188-205
Решается задача о вынужденных изгибных колебаниях стержня-полосы с двумя консолями и закрепленным участком конечной длины на одной из лицевых поверхностей. Для описания процессов деформирования консолей используется классическая модель Кирхгофа - Лява, закрепленного участка - уточненная сдвиговая модель Тимошенко с учетом поперечного обжатия, модифицированная за счет учета наличия заданных перемещений опорного элемента. Сформулированы условия кинематического сопряжения закрепленного участка и консолей, с учетом которых на основе принципа Гамильтона - Остроградского получены уравнения движения и граничные условия, а также силовые условия сопряжения участков стержня. Построено точное аналитическое решение задачи о гармонических вынужденных колебаниях при воздействии гармонической поперечной силы на конце одной из консолей стержня. Проведены численные эксперименты, в которых исследовались вынужденные изгибные колебания стержня, выполненного из дюралюминия марки Д16АТ. Показано, что колебания ненагруженной консоли стержня в основном обусловлены заданными перемещениями опорного элемента
Д.С. Журкина, С.В. Лавриков, А.Ф. Ревуженко
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия daria.zhurk@gmail.com
Ключевые слова: математическая модель, структура, пластические сдвиги, массив горных пород, выработка, распределение напряжений
Страницы: 188-200
Предложена математическая модель из класса моделей обобщенных сред, обладающих внутренней микроструктурой. Рассматривается неоднороднaя деформация бесконечно малого элементарного объема. На границах элементарных объемов учитываются пластические сдвиги. В отличие от классического описания сплошной среды вводятся дополнительные кинематические степени свободы, которые в плоском случае описываются двумя независимыми гладкими полями смещений, что приводит к появлению в определяющих уравнениях параметра с размерностью длины, характеризующего структуру среды. На основе модели численно решена задача о перераспределении напряжений в приконтурной зоне системы выработок массива горных пород, возникающей при использовании одной из технологий добычи полезных ископаемых. Показано, что учет микроструктуры среды, отсутствующий в классических упругопластических моделях, приводит к переносу значительной доли нагрузки от границ выработок вглубь деформируемой среды
X. Wen1, J.-H. Wang1, F.-W. Wang1, Y.-C. Liu1, J.-P. Wang1, N. Zhang2, Y.-W. Yu1 1School of Environmental and Safety Engineering, North University of China, Taiyuan, China 2771943068@qq.com 2Qingyang Chemical Industry Corporation, Liaoyang, China
Ключевые слова: бор, оксидная пленка, фторид графена, теплота сгорания
Страницы: 153-153
Проблема вязких оксидных пленок, препятствующих полному высвобождению энергии порошка бора во время воспламенения, преодолена с помощью фторида графена (фторографена). Выбор этого химического соединения объясняется высоким содержанием фтора, низким содержанием водорода, небольшой поверхностной свободной энергией и сильной теплопроводностью. Фторид графена реагирует с бором, выделяет при горении большое количество тепла и газообразных продуктов, эффективно удаляет вязкую оксидную пленку и предотвращает агломерацию бора. Фторид графена был синтезирован путем резки в сдвиговом эмульгаторе, а композиты из фторида графена и бора были изготовлены путем испарения растворителя. Термический анализ и испытания по определению теплоты сгорания показали, что приготовленный тонкий слой фторида графена имел среднюю толщину 1.56 нм. Композит из 20 % фторида графена и бора показал 1.86-кратное увеличение теплоты сгорания. Более того, добавление 20 % фторида графена эффективно улучшило тепловыделение при сгорании порошка бора, сделав его сопоставимым с тепловыделением сгорания высокоэнергетических композитов, состоящих из порошков металла и бора.
Исследована возможность доизвлечения цинка из хвостов флотационного обогащения полиметаллической руды. Изучен вещественный состав техногенного минерального сырья и обоснована целесообразность его гидрометаллургической переработки. Рассмотрено влияние реагентного режима на эффективность сернокислотного выщелачивания цинка. Определена оптимальная концентрация серной кислоты, установлена эффективность электрообработки рабочего раствора выщелачивания. Оценена эффективность введения различных окислителей в процесс выщелачивания. Озонирование рабочих растворов выщелачивания и введение хлорида натрия оказывают положительный эффект на извлечение цинка.
С.Л. ХИЛЬКО
Институт физико-органической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко, Донецк, Россия sv-hilko59@yandex.ru
Ключевые слова: микроэмульсия, ингибитор коррозии, гидравлическая жидкость, шахтная крепь
Страницы: 839-849
Предложен новый состав микроэмульсионной композиции “масло в воде”, включающий набор многофункциональных химических добавок (поверхностно-активные вещества, присадки), которые выпускаются и представлены на рынках России. Состав предназначен для использования в качестве гидравлической жидкости для механизированных шахтных крепей. Физико-химические характеристики разработанного концентрата и известного микроэмульсионного концентрата SOLCENIC GМ 20 (Fuchs, Германия) имеют близкие значения. Разработанный микроэмульсионный концентрат рекомендован в качестве замены зарубежного препарата.
Г. УРАНТАМИР1,2, М. АЛТАНБАГАНА2, В. БАТЦЭНГЭЛ1, Л.А. БЕЗРУКОВ3, С. ЭНХ-АМГАЛАН4,5, Г. САРУУЛ2, М. БАЯРЖАРГАЛ6, П. ЦЭЕНХАНД2 1Монгольский государственный университет, Улан-Батор, Монголия urantamir@mas.ac.mn 2Институт географии и геоэкологии Монгольской академии наук, Улан-Батор, Монголия altanbaganam@mas.ac.mn 3Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия bezrukov@irigs.irk.ru 4Институт географии и геоэкологии Монгольской академии наук, Улан-Батор, Монголия Улан-Батор, Монголия enkhamgalans@mas.ac.mn 5Международный университет Улан-Батора 6Национальное статистическое управление Монголии, Улан-Батор, Монголия bjargal944@gmail.com
Ключевые слова: планирование транспортных коридоров, многокритериальный анализ, международная транспортная сеть, зоны влияния, пограничные пункты пропуска
Страницы: 183-195
Вопрос оптимального формирования транспортных коридоров Монголии исследован на основе комплексной оценки социальных, экономических и инфраструктурных факторов внутреннего и международного характера. Для анализа использованы варианты десяти меридиональных и семи широтных транспортных коридоров, предложенных Великим хуралом Монголии, международными организациями и отечественными исследователями. Оценка данных вариантов проведена на основе метода многокритериального анализа по пяти следующим группам факторов: базовые условия транспортной сети, возможности обслуживания крупных городов и населения, условия пересечения границы, возможности подключения к международной транспортной сети, возможности поддержки промышленного развития. В рамках вышеуказанных групп факторов использовано 10 критериев и 25 переменных, определены относительные веса критериев. В отличие от предыдущих работ, в исследовании учтены дополнительные критерии - транспортные магистрали соседних стран, расположение городов и пограничных пунктов пропуска и др. Установлено, что относительно высокий вес имеют такие показатели, как наличие городов вдоль коридоров, численность населения в зонах их влияния, пригодные для промышленного развития территории. В результате оценки определены транспортные коридоры Монголии с наиболее высоким рейтингом: три меридиональных (Цагааннуур - Ховд - Булган в западной части страны, Алтанбулаг - Дархан - Улан-Батор - Даланзадгад - Гашуунсухайт и Алтанбулаг - Дархан - Улан-Батор - Замын-Уудэ в центральной части) и два широтных (Цагааннуур - Ховд - Баянхонгор - Улан-Батор - Чойбалсан - Сумбэр и Цагааннуур - Ховд - Баянхонгор - Улан-Батор - Бичигт). Полученные оптимальные варианты транспортных коридоров важны как для поддержания национального социально-экономического развития и создания благоприятных условий расселения населения, так и для соединения Монголии с соседними странами, их крупными транспортно-логистическими центрами и морскими портами.
Е.А. Красавцева1,2, П.В. Икконен3, И.Р. Елизарова1, М.Д. Макаров4, Д.В. Макаров1 1Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, Апатиты, Россия e.krasavtseva@ksc.ru 2Центр наноматериаловедения КНЦ РАН, Апатиты, Россия 3Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева КНЦ РАН, Апатиты, Россия inep@ksc.ru 4Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Ключевые слова: Хвостохранилища, отходы обогащения лопаритовых руд, инженерно-геологические свойства, радионуклидный анализ, рентгенофазовый анализ, лопарит, нефелин
Страницы: 169-178
Представлены результаты изучения состава и физических свойств накопившихся отходов обогащения лопаритовых руд из законсервированных хвостохранилищ “Карнасурт-1” и “Умбозеро” (Мурманская область). Образцы получены путем бурения скважин глубиной до 4 м. Проведен комплекс инженерных и геологических испытаний, включая ситовой, химический, рентгенофазовый и радионуклидный анализы. Выявлена существенная неоднородность состава и свойств отходов обогащения. Минеральный состав характеризуется доминирующим присутствием нефелина, K- и Na-полевых шпатов. Установлено, что радиоактивность отходов имеет преимущественно радиево-ториевый характер. Полученные данные об особенностях изменения состава и свойств хвостов обогащения лопаритовых руд в зависимости от глубины залегания важны для проектирования природоохранных мероприятий и технологических процессов переработки техногенного сырья.
Проведен комплексный анализ состояния и развития автомобильного транспорта в Сибири и на Дальнем Востоке, основанный на геоинформационном картографировании и статистических данных. Исследование охватывает 24 субъекта РФ, включая Сибирский и Дальневосточный федеральные округа, а также часть Уральского федерального округа. Рассмотрены следующие ключевые аспекты: плотность дорожной сети, транспортная доступность сельских населенных пунктов, объемы грузовых и пассажирских перевозок, а также уровень автомобилизации населения. Выделены значительные региональные различия: наиболее развитая дорожная инфраструктура наблюдается в южных регионах, таких как Омская и Новосибирская области, тогда как северные территории, включая Республику Саха (Якутия) и Чукотский автономный округ, остаются слабо обеспеченными. Особое внимание уделено динамике грузоперевозок, которая демонстрирует снижение в ряде регионов, вероятно, из-за экономических факторов, в то время как пассажирские перевозки показывают рост, связанный с восстановлением спроса после пандемии. Также выявлены различия в уровне автомобилизации: высокие показатели в Камчатском и Приморском краях контрастируют с низкими значениями в Республике Тыва и Чукотском автономном округе. Полученные результаты подчеркивают необходимость адресных мер, таких как модернизация дорожной инфраструктуры, развитие логистических узлов и поддержка общественного транспорта, особенно в отдаленных и слабо развитых регионах. Работа вносит вклад в понимание транспортных систем Сибири и Дальнего Востока и может быть полезна для органов власти, транспортных компаний и исследователей, занимающихся вопросами регионального развития и транспортного планирования.
Представлены результаты ландшафтно-геохимических исследований, проведенных авторами в 2015-2024 гг. На ключевых участках были отобраны образцы поверхностных вод и почв, по стандартным методикам проведен химический и физико-химический анализ в полевых и лабораторных условиях. Обнаружено повышенное содержание F-, NH4+, PO43-, Pb, Ni и нефтепродуктов в поверхностных водах вблизи населенных пунктов побережья Байкала относительно значений ПДК и ОДК. Основные антропогенные источники загрязнения окружающей среды - строительные и дорожные предприятия, ТЭЦ, котельные, железнодорожный и автомобильный транспорт, свалки отходов. Источниками загрязнения поверхностных вод фосфатами и аммонием являются объекты жилищно-коммунального хозяйств. В почвах побережья Байкала содержание Mn, Pb, Ni, Co, Cr, Zn, Cu превышает ПДК вблизи населенных пунктов Листвянка, Байкальск, Большое Голоустное, Сарма, Кабанск, Турка, Усть-Баргузин, Северобайкальск и Нижнеангарск. Максимальные концентрации химических элементов в почвах по отношению к фону выявлены для Ba, Sr, V и нефтепродуктов, но превышения санитарно-гигиенические нормативов не отмечено. Высокое содержание тяжелых металлов в почвах побережья, возможно, связано не только с антропогенными источниками, но и с месторождениями редких металлов.
Д.В. Паршин1,2 1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия parshin@hydro.nsc.ru 2Национальный медицинский исследовательский центр им. Е. Н. Мешалкина, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: гидродинамический гравитационный стенд, нестационарный поток, экспериментальная гемодинамика, магнитный клапан, ультразвуковые измерения, гидродинамика тройников
Страницы: 211-222
Представлен гидродинамический стенд гравитационного типа, способный обеспечивать как стационарный, так и нестационарный режим течения со скоростью до 16 см/с и колебания давления в диапазоне 60÷130 мм рт. ст. в зоне измерений, что позволяет проводить эксперименты по изучению гемодинамики практически любого сегмента сердечно-сосудистой системы. Для управления расходом впервые использована вариация угла в области сопряжения потоков систолического и диастолического контуров течения стенда. Реализована возможность управления минимальным и максимальным давлением в нестационарном потоке
Ц. Отгонхуу1,2, М. Алтанбагана2, С. Энх-Амгалан2,3 1Монгольский государственный университет, Улан-Батор, Монголия otgonkhuuts@mas.ac.mn 2Институт географии и геоэкологии Монголии, Улан-Батор, Монголия altanbaganam@mas.ac.mn 3Международный университет Улан-Батора, Улан-Батор, Монголия enkhamgalans@mas.ac.mn
Ключевые слова: внутренняя миграция населения, миграция из села в город, механический прирост, приток и отток населения, распределение и расселение
Страницы: 172-181
Рассмотрена проблема миграции скотоводов из сельских районов Монголии в городские в связи с переходом страны к рыночной экономике в 1990-х гг. Следствием этих реформ стали потеря части скота (источника существования сельских жителей), в том числе из-за стихийных бедствий, и нехватка рабочих мест. Представлен анализ основных показателей внутренней миграции в Монголии с 1990 по 2020 г. на уровне провинций и сомонов, а также определены изменения в распределении населения и системе расселения в связи с внутренней миграцией. За последние 30 лет население Монголии увеличилось на 1203,2 тыс. чел., или на 58,7 %. Установлено, что прирост населения (в среднем на 2 % в год) сильно различался географически. Так, за этот период количество жителей Улан-Батора выросло на 962,5 тыс. чел., или на 179,4 % (в среднем на 6 % в год), что напрямую связано с потоком переселенцев в направлении Улан-Батора. Анализ среднегодового темпа прироста населения позволяет сделать вывод, что в двух провинциях и 21 сомоне население росло механически, или за счет миграции; среднегодовой темп прироста выше среднего по стране отмечался в 9 центрах провинций и 19 центрах сомонов. В дальнейшем необходимо выявить и проанализировать факторы, влияющие на внутреннюю миграцию, чтобы снизить концентрацию населения в Улан-Баторе и других крупных городах Монголии и стимулировать обратную миграцию.
Рассмотрен опыт применения искусственных геохимических барьеров для очистки сточных вод, образующихся в горной промышленности. Отмечены положительные результаты исследований эффективности использования природных и модифицированных минералов для снижения концентраций тяжелых металлов в рудничных стоках и модельных растворах. Изучены технические аспекты создания искусственных геохимических барьеров: материалы, размеры и особенности конструкций, направленные на повышение эффективности и срока службы. Показан потенциал геохимических барьеров как для интеграции в технологические схемы действующих предприятий, так и для автономного использования на закрытых шахтах и рудниках, где высокая стоимость сложных очистных систем ограничивает возможность их применения.
М.А. Леган, В.А. Блинов, А.Н. Новоселов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия leganma@yandex.ru
Ключевые слова: гидроразрыв, хрупкое разрушение, бетон на основе глиноземистого цемента, нелокальные критерии разрушения
Страницы: 173-185
На установке, создающей высокое давление жидкости, проведено экспериментальное исследование гидроразрыва толстостенных бетонных цилиндров с отверстием. Цилиндры были изготовлены из бетона на основе песка и глиноземистого цемента марки ГЦ 50. Выполнено сравнение оценок предельного давления, полученных с помощью локальных и нелокальных критериев разрушения, с экспериментальными данными. Показано, что удовлетворительное соответствие расчетных предельных нагрузок экспериментальным данным о разрушении в неоднородном поле напряжений достигается с помощью нелокальных критериев разрушения
С. П. ЯЦЕНКО, Н. А. САБИРЗЯНОВ
Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН, ул. Первомайская, 91, Екатеринбург 620219 (Россия)
Страницы: 121-127
Представлена технологическая схема комплексной переработки красных шламов (КШ), оценены ее экономическая эффективность и перспективные направления дальнейшего развития. Проведены анализ существующих способов утилизации КШ и сопоставление пиро- и гидрометаллургического подходов к решению этой проблемы. Обсуждается также ряд передовых технологий, которые потенциально могли бы быть использованы в самом процессе переработки КШ, а также внедрены на базе реализации комплексной схемы для расширения спектра товарных продуктов.
Экспериментально исследованы термические
флуктуации при переходе от пузырькового
к пленочному кипению воды на проволочном
нагревателе и флуктуации формы струи при
истечении перегретой жидкости из сосуда
высокого давления. Обнаружено, что при
кризисе теплоотдачи на проволочном
нагревателе и при интенсивном объемном
вскипании в струе перегретой жидкости
спектр мощности флуктуаций имеет
расходящуюся по закону 1/f
низкочастотную составляющую (фликкер-
шум). Данный эффект обусловлен
протеканием в системе неравновесных
фазовых переходов: кризиса теплоотдачи
при переходе от пузырькового к
пленочному кипению и кризиса потока при
вскипании струи перегретой жидкости.
Экспериментально смоделированы полосчатые структуры возмущенного течения в зоне отрыва ламинарного пограничного слоя. Показано, что в зависимости от интенсивности возмущений реализуются различные сценарии ламинарно-турбулентного перехода за точкой отрыва.
Ю. П. Бесшапошников, В. Е. Кожевников, В. И. Чернухин, В. В. Пай*
"Уралхиммаш, 620010 Екатеринбург, liom@ekb.ru *Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск"
Экспериментально исследовано метание пластин скользящей детонационной волной при значениях скорости детонации <!ap!> 950<!ndash!> 2000 м/с. Обнаружено, что в процессе полета пластины, изготовленной из достаточно прочного материала, на ее поверхности появляются регулярные упругие волны, которые исчезают при достижении верхнего предела по скорости детонации.
С. Ф. ЛОМАЕВА, А. М. ДОРФМАН, А. М. ЛЯХОВИЧ, Н. В. ИВАНОВ, А. B. СЮГАЕВ
"Физико-технический институт Уральского отделения РАН, ул. Кирова, 132, Ижевск 426001, E-mail:povst@uds.fti.udmurtia.su"
Страницы: 143-150
Исследована коррозионная устойчивость высокодисперсных порошков железа, полученных измельчением в среде гептана и гептана с добавкой ПАВ (олеиновой кислоты), в 0.85 % растворе NaCl при температуре 37 °С. Показано, что коррозионная устойчивость повышается с увеличением времени измельчения и в присутствии ПАВ, несмотря на увеличение дисперсности порошков. Повышение коррозионной устойчивости связано с формированием на поверхности тонкого (до 10 нм) защитного поверхностного слоя, содержащего графитоподобные и оксидные слои, а также комплексные органические соединения. Состав и строение этих слоев зависят от времени измельчения порошков и присутствия ПАВ.
Приведены результаты экспериментальных
исследований концентрации напряжений в
цилиндрических образцах из сферопластов
(композитов, в которых связующим
является эпоксидно-диановая смола,
наполнителем—стеклянные микросферы) с
некоторыми видами концентраторов и
разрушения этих образцов при осевом
сжатии. Проведено численное
моделирование напряженно-
деформированного состояния однородных
образцов с концентраторами в статической
линейно-упругой постановке, а также
моделирование эффектов, обнаруженных при
разрушении образцов.
Б. П. Адуев, Э. Д. Алукер, Г. М. Белокуров, А. Г. Кречетов, А. Ю. Митрофанов
Кемеровский государственный университет, 650043 Кемерово, lira@kemsu.ru
Страницы: 141-144
Впервые получены экспериментальные данные по кинетике предвзрывной проводимости азида серебра при импульсном инициировании на ранней стадии взрывного разложения. Обнаружено, что кинетика проводимости в этот период значительно сложнее, чем на более поздних стадиях. Различие кинетических кривых для разных образцов на ранних стадиях значительно больше, чем для установившегося процесса. Ключевые слова: азид серебра, взрыв, цепные реакции, проводимость, кинетика, импульсный фотолиз.
А. Р. Гачкевич, Т. Л. Курницкий, Р. Ф. Терлецкий
Институт прикладных проблем механики и математики им. Я. С. Подстригача НАН Украины, 79053 Львов
Страницы: 155-165
Предложена модель расчета напряжений в
слое стекла с газовыми примесями при его
нагреве тепловым инфракрасным
излучением. Проведены расчеты для слоя с
двухатомной примесью окиси азота и
трехатомной примесью воды. Показано, что
при рассматриваемых параметрах излучения
и концентрациях примесей наличие окиси
азота в слое не влияет на его
напряженное состояние, тогда как
присутствие воды приводит к некоторому
возрастанию напряжений. Напряженное
состояние слоя определяется уровнем
тепловых напряжений, а концентрационные
напряжения и напряжения, обусловленные
действием массовых сил излучения,
пренебрежимо малы. Увеличение скорости
диффузии двухатомной примеси при
изменении спектра излучения
сопровождается увеличением тепловых
напряжений.
Представлены результаты исследования
разрушения композитной среды с хрупким
связующим. Хрупкий или пластичный
материал усиливающих элементов обладает
повышенной деформативностью. Для
макротрещин нормального отрыва построены
необходимые критерии хрупкой прочности и
достаточные критерии квазихрупкой
прочности. Получены простые
аналитические выражения, связывающие
длину макротрещины с параметром
нагружения и структурными, жесткостными,
прочностными параметрами композитной
среды, а также c параметрами
поврежденности материалов компонентов.
Критические нагрузки для этих критериев
могут существенно различаться даже
тогда, когда коэффициент армирования
мал, а материал усиливающих элементов
обладает ярко выраженной повышенной
деформативностью. При выполнении
необходимогокритерия происходит
подрастание трещины, и в связях,
расположенных перед вершиной
макротрещины, формируются микротрещины.
Число поврежденных связей зависит от
раскрытия макротрещины и характеристик
закритического деформирования этих
поврежденных связей.
В. А. Огородников
"РФЯЦ, ВНИИЭФ, Институт экспериментальной газодинамики и физики взрыва, 607190 Саров, root@gdd.vniief.ru"
Ключевые слова: металлы, ударные волны, разрушение, кинетика, моделирование.
Страницы: 119-123
Представлены результаты металлографических исследований состояния образцов из стали Ст. 3 и меди М1 после нагружения ударными волнами различной интенсивности (p≈2÷30 ГПа) и длительности (τ≈10-6÷10-7с). Обсуждается кинетика откольного разрушения материалов в этих условиях нагружения.
Предложен обобщенный достаточный
дискретно-интегральный критерий
прочности для трещин нормального отрыва
в средах со структурой, построенный для
материалов двух типов: упруго
пластического с ограничением по
деформативности и упругого идеально
пластического. Получено подробное
описание зоны предразрушения, в качестве
поперечника которой выбран поперечник
зоны пластичности около вершины исходной
трещины. При этомкритическое раскрытие
исходной трещины связывается с
деформативностью пластических
материалов. Предложена классификация
типов разрушения по отношению длины зоны
предразрушения к длине исходной трещины:
хрупкое, квазихрупкое, квазивязкое и
вязкое. Для первых трех типов получено
достаточно подробное описание кривых
разрушения. Предложены точные и
приближенные уравнения, связывающие
критические параметры с теоретической
прочностью зернистого материала,
размером зерна и параметрами,
характеризующими интервал осреднения,
поврежденности исходного и пластически
деформированного материалов.
В. А. Огородников, А. Г. Иванов, А. Л. Михайлов, В. Н. Минеев*, В. Брайтунг**
"РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, Институт экспериментальной газодинамики и физики взрыва, 607190 Саров, root@gdd.vniief.ru; *Объединенный институт высоких температур РАН, 127412 Москва; **Институт нейтронной физики и реакторной техники центра ядерных исследований, Карлсруэ, Германия"
Страницы: 128-130
Приведены новые результаты экспериментального исследования взрывного способа перекрытия стальных трубопроводов различных типовых размеров с относительной толщиной стенки 5-7% и диаметром до 424 мм, заполненных жидкостью или газом, которые подтверждают перспективность этого способа. Показано, что при изменении размеров трубопроводов примерно в 20 раз при скорости пластин-ударников ~200 м/с каких-либо особенностей в процессе их перекрытия не появляется. При этом расход взрывчатого вещества увеличивается от 3 г до 3.5 кг, а откольного разрушения или дробления материала пластин-ударников и экранов не наблюдается.
С использованием статистической механики
исследуется воздействие высокочастотного
электромагнитного поля на разбавленную
суспензию сферических частиц с
постоянным дипольным моментом. Получено
выражение для эффективной вязкости.
Показано, что коэффициент сдвиговой
вязкости разбавленной суспензии зависит
от частоты, величины и направления
высокочастотного электромагнитного поля.
В зависимости от частоты
высокочастотного электромагнитного поля
вращение частиц суспензии тормозится или
ускоряется, при этом вязкость
соответственно увеличивается или
уменьшается. Показано, что ускорение
частиц суспензии высокочастотным
электромагнитным полем (и соответственно
уменьшение сдвиговой вязкости) имеет
резонансный характер.
"В. Ф. Рапута1, О. В. Шуваева2, В. В. Коковкин 2, С. Г. Шурухин 3, О. А. Воробьева 4"
"1Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 6, Новосибирск 630090 (Россия) 2Институт неорганической химии Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 3, Новосибирск 630090 (Россия) E-mail: basil@che.nsk.su 3Западно-Сибирский центр мониторинга загрязнения окружающей среды УГМС, ул. Линейная, 33, Новосибирск 630049 (Россия) 4Западно-Сибирское управление гидрометеослужбы, ул. Советская, 30, Новосибирск 630099 (Россия)"
Страницы: 691-698
Представлены основные результаты исследований загрязнения мышьяком снежного покрова в окрестностях Новосибирского оловокомбината в конце зимних сезонов 1994-1995 и 2000-2001гг. На основе постановки обратных задач переноса аэрозольных примесей в атмосфере интерпретированы данные натурных наблюдений и выявлены количественные закономерности загрязнения местности. Проанализирована структура аэрозольных выпадений и проведено сопоставление уровней концентрации мышьяка в снеге в рассматриваемые зимние сезоны.
Построено аналитическое решение нестационарной задачи теплопроводности для случая локализованного центрально-симметричного распределения внутренних источников тепла в бесконечной среде. Расчет прироста температуры в центре очага самонагревания, где он максимален, сведен к вычислению элементарных функций. Проведен анализ полученных теоретических результатов.
В июле–сентябре 1966 г. на о-ве Парамушир отработано 1 755 ловушко-суток и отловлено 213 мелких млекопитающих пяти видов. В среднем в зарослях ольхи плотность населения мелких млекопитающих несколько выше, чем в лугах (42 и 38 особей/100 цилиндро-суток; 1 и 0,6 особей/100 давилко-суток). В зарослях ольхи отмечено три вида, в лугах пять. Из них в обоих местообитаниях лидируют (первые два по обилию) Sorex caecutiens и Microtuso economus (соответственно в зарослях 58 и 23 %, в лугах – 36 и 38 %).
Получены временные зависимости откольной
прочности и критической удельной энергии
разрушения ряда металлов при тепловом
ударе, инициированном рентгеновским
излучением ядерного взрыва. В условиях
воздействия теплового удара
долговечность металлов экспоненциально
уменьшается с ростом амплитуды
разрушающих напряжений. Критическая
удельная энергия разрушения металлов при
тепловом ударе возрастает с увеличением
времени действия растягивающих
напряжений. Показана необходимость учета
геометрического фактора, что может
привести к снижению порога разрушения и
увеличению степени разрушения объекта,
подвергшегося тепловому удару. Это
происходит за счет кумуляции напряжений,
возникновения кумулятивных выбросов
материала, потери устойчивости при
воздействии мощных потоков энергии на
конусы, конические оболочки, диски и
стержни.
В рамках нелинейной теории упругости в
актуальных переменных исследовано поле
напряжений в цилиндрическом теле,
соответствующее антиплоскому
деформированию при отсутствии объемных
сил и слабой нелинейности упругого
потенциала. Определение напряжений
сведено к решению нелинейной краевой
задачи для двух независимых напряжений в
полярных координатах физической
плоскости и плоскости напряжений.
Установлены аналитические решения
нелинейных задач. Исследовано влияние
нелинейности потенциала. Предложен
способ решения нелинейной задачи с
использованием решения гармонического
уравнения, соответствующего линейному
потенциалу.
Изучалось содержание полигалактуроназы в чистых культурах клубеньковых бактерий и на начальных этапах инфицирования бобовых ризобиями. Показано присутствие этого фермента в чистых культурах клубеньковых бактерий. Отмечается увеличение синтеза полигалактуроназы в вариантах со специфическим и неспецифическим инфицированием.
С целью выявления адаптивного значения инверсионного полиморфизма у комаров-звонцов личинок 4-го возраста Chironomus plumosus и C.balatonicus инфицировали энтомопатогенной бактерией Bacillus thuringiensis подвида israelensis (Bti). В исследованной популяции личинки C.balatonicus встретились с частотой (31,7&plusmin;3,0) % и проявили повышенную чувствительность к обработке Bti: смертность личинок C.balatonicus составила (70,7&plusmin;7,1) %, личинок С.plumosus – (41,3&plusmin;4,8) %. Среди личинок С.plumosus наиболее восприимчивыми к заражению Bti оказались особи, гетерозиготные по инверсиям в плечах A и D. Взаимодействие инверсий, локализованных в разных плечах хромосом, при инфицировании Bti оценено как дифференцированная смертность особей с различными комбинациями генотипических сочетаний. Взаимодействия инверсий при инфицировании Bti были максимально выражены по комбинациям плеч A и D, минимально – по комбинациям плеч В и С. Обсуждаются сходства и различия последствий обработок Bti на хромосомный полиморфизм комара-звонца C.plumosus и малярийного комара Anopheles messeae , а также адаптивные свойства инверсионного полиморфизма у хирономид и анофелин.
Сообщаются результаты использования для QSPR моделирования нормальных температур кипения 276 галогеналканов С1–С4 графов атомных орбиталей, строящихся на основе полных молекулярных графов по описанным в работе правилам. Вершины этих графов представляют атомные орбитали (1s1,2s2, 2p1, 2p2, 3s2,3p1, 3p2). Посредством взвешивания локальных инвариантов графов (в качестве локальных инвариантов использовались степени вершин или расширенная связность первого порядка, а также упомянутые типы атомных орбиталей), максимизирующего коэффициент корреляции между дескрипторами и нормальными температурами кипения указанных галогеналканов на обучающей выборке, получено однопараметрическое корреляционное соотношение, которое статистически характеризуется n = 138, r = 0,9946, s = 6,7 oC, F = 12464 (обучающая выборка) и n = 138, r = 0,9922, s = 9,2 oC, F = 8638 (контрольная выборка).
О. Б. ВАЙШЛЯ, В. В. ИВАНИЩЕВ*
"Томский государственный университет, кафедра физиологии и биотехнологии растений 634050 Томск, просп. Ленина, 36 *Тульский научно-исследовательский институт сельского хозяйства РАСХН 301053 Тульская обл., Плавский район, пос. Молочные дворы"
Страницы: 113-118
Исследовали показатели биологической продуктивности, фотосинтетические характеристики (активность РБФ-карбоксилазы и ГАФ-дегидрогеназы, пигменты, поглощение СО2, выделение кислорода), содержание некоторых метаболитов (аминокислот, органических кислот, крахмала и сахаров) и мезоструктуру листьев гороха ( Pisum sativum L.) сорта Торсдаг, его изогенных мутантов по хлорофилльной недостаточности (2004 и 2014) и гибридов (ТЧМ-2004 и М-2004ЧТ).* Установлено, что зерновая продуктивность растений гороха связана прямой коррелятивной связью (r > 0,93) с максимальным фотосинтезом, скоростью выделения кислорода, фотосинтезом единичного хлоропласта и индексом мобилизации. Сделан вывод о том, что высокие показатели фотосинтетических характеристик не всегда приводят к увеличению зерновой продуктивности растений гороха.
Рассматривается приближенная модель поглощения звука в воде, учитывающая энергопотери для продольной волны, обусловленные сдвиговыми эффектами в среде с неоднородной плотностью.
А. А. Мовчан, Л. Г. Сильченко*
"Московский государственный авиационный институт, 125871 Москва *Институт прикладной механики РАН, 117334 Москва"
Страницы: 169-178
В рамках различных гипотез получены
аналитические решения задач о потере
устойчивости стержня из сплава с памятью
формы при прямом или обратном
мартенситном фазовом превращении под
действием сжимающих напряжений. Описаны
особенности обнаруженного
экспериментально явления потери
устойчивости, вызванной мартенситными
превращениями. Установлено, что
наименьшие критические нагрузки
получаются при использовании гипотез
продолжающегося фазового перехода и
продолжающегося нагружения.
Рассмотрены результаты внутреннего взрывного нагружения цилиндрических стеклопластиковых и металлопластиковых оболочек. В результате анализа экспериментальных данных разработан способ априорной оценки взрывостойкости оболочек. Приведены полуэмпирические формулы, рекомендуемые к использованию при проектировании взрывозащитных камер с несущими оболочками из указанных композитных материалов.
На основе экспериментальных данных по откольному разрушению геометрически подобных образцов ряда металлов и откольному разрушению образцов из стали (Ст. 3) в ударных волнах разрежения анализируется вид временной зависимости в диапазоне 10-6 ÷ 10 с максимальных растягивающих напряжений при отколе и удельной (на единицу поверхности) энергии разрушения. При разрушении отколом в металлах наблюдались сильные масштабные эффекты энергетической природы.
Для расчета детонационных характеристик в работе использовано известное из литературы уравнение, определяющее параметры детонации смесевых взрывчатых составов. При применении этого уравнения к анализу параметров детонации аммонита 6ЖВ характеристики детонации входящего в его состав тротила и самого аммонита брали из литературных данных, а параметры селитры определяли из уравнения для смеси. Приведены результаты крупномасштабных экспериментов со смесью не более чем 3 % тротила с аммиачной селитрой. Определена скорость детонации аммиачной селитры – 5 км/с. Из уравнения для смеси определены давление и показатель адиабаты продуктов взрыва аммиачной селитры в случае, когда размеры заряда превышают значение предельного диаметра.
Рассмотрено защитное действие тонких экранов из металлокомпозитов на основе матрицы из алюминия с дисперсными включениями SiO2 и Аl2O3 при высокоскоростном ударе сферической частицей из стали в схеме одноэкранной защиты. Показано, что экраны из этих материалов обладают худшим защитным действием, чем экраны из гомогенного сплава алюминия.
С. А. Кузиковский, М. М. Лаврентьев, И. В. Белаго
Институт автоматики и элетрометрии СО РАН, Новосибирск E-mail: stas@sl.iae.nsk.su
Страницы: 116-124 Подраздел: МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ
Рассмотрены некоторые задачи, возникающие при построении компьютерных автомобильных симуляторов (АС) на базе персональных компьютеров. Приведены примеры возможных применений АС. Перечислены компоненты типичного АС.
П. А. Лазорский*, А. В. Пластинин, В. В. Сильвестров, В. М. Титов
"*Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск"
Проанализирована возможность повышения скорости метания твердых частиц при взрыве длинного трубчатого заряда мощного взрывчатого вещества (ВВ) в вакууме. Полученные экспери-ментальные результаты указывают на невозможность существенного повышения скорости метания. Предполагаемые причины – эрозия материала с внутренней поверхности трубки ВВ и значительное снижение массовой скорости течения при увеличении длины трубки ВВ больше оптимальной.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
