МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

Изложен подход к моделированию многоступенчатых процессов, в основе которого лежит последовательное выполнение операций по схеме марковского или полумарковского процессов. Марковские и полумарковские процессы широко используются в теории массового обслуживания и теории надежности. Применение марковских и полумарковских процессов позволяет описывать поведение ряда реальных физических устройств и систем. В статье рассмотрены процессы с конечным множеством состояний. Для построения модели использована процедура, минимизирующая число состояний, которые необходимо учитывать при изучении многоступенчатых процессов.

Рассмотрено применение двумерных интегральных преобразований для описания непрерывно-дискретных систем, позволяющих получать явные соотношения для непрерывных и дискретных реакций систем и обосновывать принятые на практике методы синтеза цифровых регуляторов.

Предложены математическая модель, численные методы и программные алгоритмы для математического моделирования упругопрочностных характеристик неоднородных композиционных материалов с периодической микроструктурой. Проведены тестовые расчеты упругопрочностных характеристик тканевых композитов. Микроструктура исследуемых материалов уточнялась с использованием электронных микроскопов.

Изложены результаты исследований сотрудниками кафедры «Прикладная механика» концентрации напряжений в проушинах и болтовых соединениях за последние 35 лет.

Излагаются основы теории интегральных преобразований, являющейся важным элементом математической базы для дисциплины "Теоретическая физика" и значительного числа специальных дисциплин. Текст подготовлен с использованием издательской системы.

В настоящем пособии рассмотрены вопросы применения ГИС и статистических методов при решении проблем экологии и природопользования.

В рамках модели Хаббарда в приближении статических флуктуаций вычислены антикоммутаторные функции Грина для димера, фуллерона C[24] и фуллерона C[60], а также некоторые физические характеристики фуллерона C[60].

На основе модификации метода обобщенных подстановок Коула-Хопфа строятся точные решения самосогласованной задачи динамики сжимаемой среды в собственном поле тяготения. Рассматриваются различные модели одномерного течения идеальной и вязкой самогравитирующей среды для общего вида начальных распределений ее плотности и скорости. Вычисляются интегралы движения и обобщенные подстановки Коула-Хопфа, позволяющие строить точные решения. Метод построения точных решений обобщается для идеальной среды в собственном поле тяготения на двумерные и трехмерные течения, обладающие цилиндрической и сферической симметриями. На основе построенных решений анализируются процессы формирования плотных объектов из пылевого облака с заданным начальным распределением плотности пыли вследствие неустойчивости Релея-Джинса для плоской и сферической симметрий. Вычисляется характерное время до образования сингулярности.

Методом атомно-силовой микроскопии (АСМ) на воздухе исследована зависимость параметров морфологии поверхностных нанокластеров GeSi/Si (001) (размеры, форма, поверхностная плотность, однородность по размерам и пр. ), выращенных методом сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии (СМЛЭ) в среде GeH[4], от параметров технологического процесса выращивания структур (температура подложки, парциальное давление GeH[4] в ростовой камере, время роста). Установлено, что закономерности трансформации морфологии кластеров с увеличением количества осажденного Ge отличаются от таковых для традиционной МЛЭ. Нанокластеры, выращенные в определенных условиях, характеризуются би- и тримодальным распределением по размерам. Определены условия роста, обеспечивающие получение однородных массивов кластеров с заданными геометрическими параметрами.

Разработка мультисенсорных систем для качественного и количественного анализа газового состава окружающей среды с высокой чувствительностью и низким энергопотреблением является актуальной задачей для нефтегазовой промышленности, медицины и т. д. Использование возмущающего электрического воздействия с переменной частотой при заданной рабочей температуре позволяет увеличить чувствительность и селективность элементов мультисенсорных систем. Целью работы является контролируемое изменение проводимости и емкости наноструктур на основе диоксида олова за счет условий получения для определения максимальной чувствительности и селективности сенсоров. Исследованы частотные зависимости емкости наноструктур на основе SiO[2]-SnO[2] при различной массовой доле диоксида олова. Установлено, что в диапазоне частот от 100 Гц до 100 кГц наблюдается степенной вид частотной зависимости емкости с показателем степени n = 0, 3–0, 5 с последующим насыщением в области высоких частот.

Рассматривается задача построения оптимальных нелинейных фильтров в классе полиномиальных фильтров, характеризуемых многомерными функциональными рядами Вольтерра. На основе использования матричного представления полиномиальных фильтров формулируется задача оптимальной фильтрации, которая сводится к минимизации квадратичной функции на линейном подпространстве при наличии ограничений. Предлагается итерационный метод последовательного приближения, позволяющий осуществить декомпозицию исходной задачи большой размерности на ряд задач меньшей размерности, связанных с нахождением коэффициентов отдельных составляющих полиномиального фильтра. Показана сходимость итерационного процесса к искомому решению задачи нахождения оптимальных коэффициентов полиномиального фильтра.

Для сближения потенциалов разряда меди и никеля и осаждения сплава медь-никель предложена комбинация лигандов - сульфосалицилат-ион и аммиак. Исследованы зависимости состава сплавов и выхода по току от состава электролита, катодной плотности тока, температуры и pH электролита. Рассмотрены физико-механические свойства покрытия.

Описан подход к исследованию функционирования многопользовательских распределенных измерительно-управляющих систем средствами имитационного моделирования.

В работе рассмотрены вопросы использования реверсивных частично маркированных sNCES-сетей (RsNCES-сетей) в синтезе контроллеров безопасности для дискретно-событийных систем. К основным результатам работы относятся: расширенные sNCES-сети, включающие продукционные правила, для моделирования замкнутых систем, методы предотвращения разрешенных шагов в sNCES-сетях на основе конфигураций шагов в RsNCES-сетях с учетом взаимовлияния предотвращения шагов, а также метод построения предотвращающих правил на основе графа достижимости критических маркировок для RsNCES-сети.

В данной работе предлагаются методы интерпретации реверсивных частично маркированных безопасных NCES-сетей (RsNCES-сетей), основанные на представлении сетевых моделей в виде булевых функций и их последующей минимизации. Приведен алгоритм построения графа достижимости для RsNCES-сетей.

Авторами дается описание лабораторного эксперимента, позволяющего исследовать связанные механические колебания, используя визуализацию в виртуальных технологиях.

На основе библиометрического анализа публикаций СО РАН в области нанонауки и нанотехнологии за 2000–2011 гг., представленных в базах данных WoS, CAPlus, Scopus, Inspec и РИНЦ, выявлена их положительная динамика, определено преобладание статей и обзоров, причем англоязычных. Выявлены отечественные и зарубежные партнерские организации, идентифицированы наиболее продуктивные институты и сотрудники СО РАН. Мультидисциплинарный тематический анализ показал принадлежность публикаций СО РАН в области нанонауки и нанотехнологии к физике, химии, материаловедению, биологии, химической технологии, электронной промышленности. Отмечено количественное преобладание публикаций по структуре твердых кластеров, наночастиц, нанотрубок и наноструктурированных материалов

Проведен анализ тяжелой смолы пиролиза производства ООО “Томскнефтехим” и продуктов ее экстракционно-хроматографического разделения (масла, смолы и асфальтены) методом пиролитической газовой хромато-масс-спектрометрии (ПГХМС). Определены основные структурные фрагменты смол и асфальтенов и индивидуальный состав масел при их разложении в пиролитической камере при 800 °С в инертной атмосфере. Установлено, что масла представляют собой смесь низкомолекулярных конденсированных ароматических соединений – 3–6-тиядерных ароматических углеводородов c молекулярной массой до 300 а. е. м., а смолы и асфальтены – высокомолекулярные ароматические соединения, молекулы которых сконструированы из 1–2-, 4–5- и 1–2-, 3–4-хядерных ароматических фрагментов соответственно. C использованием методов ПГХМС и ИК-спектроскопии идентифицирован состав высококипящей части тяжелой смолы пиролиза.

Обосновывается необходимость и раскрывается сущность интеграции содержания образования при подготовке педагогических кадров по физике. Показаны возможности реализации интеграции содержания образования на предметной основе проблематики современных наукоемких технологий.

Исследована представленная иодциклизация, в которой метильная группа, как и аллиламиногруппа, обладает электронодонорными свойствами.

Работа посвящена поиску и использованию новых азометинов в качестве лигандов в асимметрическом сульфоксидировании.

С целью установления состава меркарбида хроматографическим методом изучен состав продуктов его восстановления реакцией с гидразином.

Исследованы катализаторы на основе технического углерода и активированного угля. Показано изменение свободной энергии поверхности в зависимости от фракционного состава катализаторов. Подтверждены полупроводниковые свойства катализаторов, установлен дырочный тип проводимости. Оценены удельные сопротивления образцов катализаторов.

Изучено влияние природы растворителя на процесс жидкофазного эпоксидирования олефинов водным раствором пероксида водорода на титансодержащем цеолите. В качестве растворителей исследованы бутанол-1, бутанол-2, пропанол-1, изопропанол, метанол, этанол, вода, ацетон, метилэтилкетон, изобутанол, ацетонитрил.

Установлено, что композиция анионактивных эмульгаторов Сульфонола НП-3 и Disponil AES 63 обладает большей эффективностью, чем индивидуальные компоненты. Установлен состав смеси ПАВ, обеспечивающий достаточную скорость процесса полимеризации, агрегативную устойчивость новых полимерных дисперсий.

Исследовано радиационное сшивание этиленпропиленового каучука СКЭПТ-50 в присутствии акрилового эфира глицерина. Показано, что радиационное сшивание СКЭПТ-50 в присутствии глицеринтриакрилата приводит к повышению прочностных характеристик вулканизата и снижению его относительных удлинений.

Изучена природа кислотных центров на поверхности сорбентов, полученных на основе бентонита месторождения Казыл-Даре. По спектрам поглощения адсорбированного дифениламина в ультрафиолетовой и видимой областях установлено, что на поверхности исследованных сорбентов существуют кислотные центры различной силы.

Методами термогравиметрического, ИК спектроскопического, рентгенофазового, масс-спектрального анализов изучены процессы термолиза на воздухе и в инертной атмосфере комплексов. Установлены составы газообразных и твердых продуктов термического разложения.

Проведено разбиение на симплексы четырехкомпонентной взаимной системы из фторидов, хлоридов и бромидов лития и натрия геометрическим методом и методом графов. Описаны фазовые превращения и химические реакции, протекающие в ограняющих трехкомпонентных взаимных системах.

Проведено разбиение на симплексы, описаны фазовые превращения и химические реакции, протекающие в ограняющих трехкомпонентных взаимных системах и четырехкомпонентной взаимной системе из фторидов и йодидов натрия, калия и рубидия. Экспериментально исследована линия конверсии, получена информация о кристаллизующихся фазах в объеме призмы составов представленной системы, подтвержденная данными рентгенофазового анализа.

Показано, что взаимодействие N-магний-бром-10-м-хлорфенил-5, 10-дигидрофенарсазина с хлористым аллилом и хлористым бензилом приводит к образованию соответствующих арсониевых солей.

Физико-химическими методами изучено структурообразование в системе арабиногалактан-поливиниловый спирт. Получены полимерные композиции с гентамицином и исследованы их транспортные свойства.

Проведены исследования реологических характеристик растворов нитратов целлюлозы на ротационном вискозиметре и капиллярном вискозиметре постоянных давлений. Определены структурно-механические характеристики, реологические константы и значения коэффициентов скольжения.

Проведен анализ спектра излучения плазмы HCL в условиях тлеющего разряда постоянного тока. Показано, что варьирование давления газа (р=40-200 Па) при постоянном токе разряда приводит к изменению условий возбуждения атомов хлора и водорода. Исследована возможность контроля относительных изменений концентраций атомов по отношениям интенсивностей их излучения.

Настоящая работа продолжает комплексное изучение свойств дипивалоилметанатов металлов IIIA группы - группы [1-3], M (thd) [3].

Методом изотермического насыщения раствора со спектрофотометрическим контролем концентрации порфирина определена растворимость метилфеофорбида "а" и его медного комплекса в метилметакрилате, тетрагидрофуране и в их смеси (1: 1) при 25[0]С и 60[0]C.

Методом циклической вольтамперометрии изучено окислительно-восстановительное поведение ряда производных фталоцианина меди в щелочном растворе. Дана оценка электрокаталитической активности соединений в реакции электровосстановления молекулярного кислорода.

Проведены экспериментальные исследования коэффициентов диффузионной проницаемости обратноосмотических мембран ОПМ-К, ЕSРА, МГА-80П в зависимости от концентрации и температуры для водного раствора сульфата олова на проточной установке плоскокамерного типа.

Сочетанием потенциометрического метода исследования и метода рК-спектроскопии изучены кислотно-основные и адсорбционные свойства активных центров поверхности нанесенного палладиевого катализатора в водных растворах.

Изучена кинетика обезвоживания и разложения моногидрата пероксипентафторотанталата калия в интервале температур 140-370[0]C. Показано, что процессы протекают в диффузионно-кинетической области. Рассчитаны кажущиеся константы скорости и энергии активации.

Изучены полифосфорные кислоты, полученные добавлением к ортофосфорной кислоте оксида фосфора (V) или пирофосфорной кислоты. На их основе синтезированы неорганические сорбенты полифосфата олова (IV). Изучены особенности строения и ионообменные свойства синтезированных сорбентов.

Представлены результаты изучения спектров {35}CL ЯМР и температурная зависимость времен магнитной спин-спиновой релаксации ядер {35}СL ионной жидкости 1-N-бутил-3-метилимидазолия хлорида в широком диапазоне температур.

Разработана унифицированная методика ионометрического определения хлорид-ионов в питьевых водах различной минерализации (0, 1-3, 5 г/л) с использованием хлорид-селективных электродов различных форм. Рекомендуемая методика по точности не уступает методикам ГОСТ (аргентометрическое и меркуриметрическое титрование), отличаясь от последних высокой производительностью и возможностью автоматизации.

Построена и изучена простейшая модель адсорбции гомоядерных димеров с возможностью их различной ориентации в адсорбционном монослое по отношению к поверхности.

Представлены результаты исследований электрических характеристик газочувствительных структур на основе тонкопленочных слоев диоксида олова.

Работа посвящена пленкообразующим координационным соединениям металлов на основе бифильных В-дикетонов.

Изучена возможность очистки воды от остаточных количеств флокулянтов на основе акриламида с использованием природного сорбента СВ-1-А, полученного из опок Астраханской области.

Работа посвящена очистке водных растворов и сточных вод от ионов тяжелых металлов.