МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

Статья посвящена определению напряженно-деформированного состояния в круговой цилиндрической втулке из материала Муни–Ривлина, порожденного конечным продольным сдвигом. Получены выражения для внутренних напряжений и перемещений в плоскости, перпендикулярной продольному сдвигу

В рамках теории наложения малых деформаций на конечные проведена последовательная линеаризация определяющих соотношений нелинейной механики преднапряженной электротермоупругой сплошной среды. Получены простые и удобные для использования формулы линеаризованных определяющих соотношений и уравнений движения среды. Предложена модель электротермоупругого полупространства с неоднородным покрытием, представляющим собой структуру из функционально-градиентных слоев. Предполагается, что каждая из составляющих среды подвержена действию начальных механических деформаций и начальной температуры, материалы составляющих среды относятся к ортотропным пироэлектрикам класса 6mm гексагональной сингонии. Для построения интегрального представления волнового поля среды использован гибридный численноаналитический метод, основанный на сочетании аналитических решений с численными схемами восстановления функции Грина для неоднородных составляющих покрытия, и матричным подходом при удовлетворении граничных условий

Методы расчета деформации ползучести при сжатии балок или пластин рассмотрены в ряде работ (см. например [1–3]) Целью расчетов является определение функции, описывающей увеличение прогибов и времени, за которое прогиб достигает предельно допустимой величины. В данной работе рассмотрена деформация ползучести с учетом совместного воздействия напряжений сжатия и изгиба.

В работе предложен метод расчета поверхностной энергии и энергии адгезии упругих тел, находящихся в состоянии адгезии. Метод базируется на варианте модели сплошной упругой среды, в основе которого лежит предположение о многочастичном потенциальном нелокальном взаимодействии бесконечно малых частиц, составляющих среду

Рассматривается контактная задача для системы тел, изнашиваемых об общее основание. Деформационные свойства тел и основания описываются моделью Винклера. Задача сводится к решению системы обыкновенных дифференциальных уравнений, а также интегрального уравнения наследственного типа с разностным ядром. Решение задачи строится с помощью преобразования Лапласа. Исследована асимптотика решения при больших временах. Определены условия сплошности (неразрывности) контакта каждого из тел с основанием

Кратко рассмотрены основные этапы истории Российского минералогического общества, одного из старейших минералогических обществ мира, отметившего в январе 2017 г. свое двухсотлетие. Освещена роль Минералогического общества в развитии геолого-минералогических наук и расширении минерально-сырьевой базы страны, намечены основные направления дальнейшей деятельности и проблемы, стоящие перед Обществом

В работе методом квантовой молекулярной динамики исследуются термодинамические свойства α-фазы и жидкого урана. Проведены расчеты изотерм и равновесных свойств (давления, температуры, внутренней энергии) вдоль изохор и изотерм для плотностей 16.5–41.1 г/см3 и температур до 60000 K. Исследуется зависимость теплового давления от температуры и внутренней энергии. Проведена оценка границы плавления α-фазы урана. На основе полученного в данной работе уравнения состояния рассчитана ударная адиабата до давлений 1.5 TПа. Результаты находятся в хорошем согласии с опубликованными экспериментальными данными и результатами расчетов по другим теоретическим моделям.

Статья посвящена построению одномерных скоростных моделей в отдельно взятых сейсмогенных регионах республики, а также анализу их влияния на определение основных параметров очагов землетрясений Азербайджана. Были использованы и проанализированы сейсмологические данные локальных землетрясений, времена прихода P-, P-g, Pn-, S-, Sg- и Sn-волн, зарегистрированных сетью телеметрических станций за период 2005–2014 гг. с ml ≥ 2.5. Построение проводилось на программе “VELEST” – программы для расчета одномерных скоростных моделей по временам пробега волн. В результате были построены 1D-модели для 10 регионов республики, пересчитаны основные параметры гипоцентров землетрясений, получены поправки к временам прихода объемных волн на станции наблюдения, что позволило повысить точность определения координат гипоцентров землетрясений.

На основании данных, полученных масс-спектрометрическим эффузионным методом Кнудсена, определены значения активностей оксидов в стехиометрической шпинели MgAl2O4 в области температур 1851–2298 K. Установлено, что найденные величины энергии Гиббса образования шпинели из простых оксидов, а также энтальпии и энтропии образования шпинели из простых оксидов, равные –12.02 ± 1.14 кДж/моль и 5.03 ± 0.56 Дж/(моль K) соответственно, и энтальпия плавления шпинели, равная 55.81 ± 4.62 кДж/моль, удовлетворительно соответствуют имеющейся термодинамической информации

Высокотемпературным масс-спектрометрическим эффузионным методом Кнудсена изучено испарение шпинели MgAl2O4 в области температур 1850–2250 K. В газовой фазе над шпинелью идентифицированы молекулярные компоненты, как типичные для простых оксидов, образующих шпинель, так и в незначительном количестве сложный газообразный оксид MgAlO. Впервые определенные значения парциальных давлений пара молекулярных компонентов, содержащихся в газовой фазе над шпинелью, сопоставлены с таковыми, соответствующими простым оксидам

Изучена задача линейной классификации четности перестановочных матриц. Эта задача связана с анализом сложности класса алгоритмов вычисления перманента матрицы, обобщающего алгоритм знаков Кастелейна. Получены экспоненциальные нижние оценки для величины коэффициентов функционала, классифицирующего четные и нечетные перестановочные матрицы, в случае поля действительных чисел, и аналогичные линейные нижние оценки на ранг классифицирующего отображения в случае поля характеристики 2. Библ. 10. Фиг. 2

Рассматривается ситуация, когда в задаче распознавания на множестве объектов задано несколько различных полуметрик. Ставится и исследуется задача агрегирования расстояний на основе неразмеченной выборки. Иными словами, рассматривается задача сокращения размерности мультиметрических описаний без учителя. Указанная задача сводится к задаче аппроксимации исходных расстояний в форме оптимальной матричной факторизации с дополнительными метрическими ограничениями. Для точного решения поставленной задачи предлагается метод метрической неотрицательной матричной факторизации. По постановке задачи и процедуре решения метод для метрических данных является аналогом метода главных компонент для признаковых описаний. Доказывается, что добавление метрических требований не снижает качества аппроксимации. Работа метода демонстрируется на модельных и реальных данных. Библ. 30. Фиг. 3. Табл. 5

Работа посвящена моделированию коллективного взаимодействия агентов для совместного преодоления (обхода) препятствий. Моделирование проведено с использованием клеточного автомата. Клеточное поле заполняется агентами и препятствиями разной сложности. Задача агентов – обойти препятствия, двигаясь к заданной точке. Агентам присваивается один из трех уровней, что задает иерархию подчинения между агентами. Сложность препятствия определяется количеством времени, необходимым для его преодоления. Предложенная в статье модель основана на вероятностях перехода из одних ячеек в другие. Библ. 11. Фиг. 6

Рассматривается естественное обобщение свойства редукции для полимодальных алгебр доказуемости на произвольные GLP-алгебры. В частности, это свойство установлено для свободных GLP-алгебр и для некоторых топологических GLP-алгебр (GLP-пространств)

Показано, что для сред Миндлина с полями дефектов существует альтернативная трактовка, позволяющая описывать материал, поврежденный дефектами, как эквивалентный функционально-градиентный материал с переменными по координатам свойствами, моделируемый в рамках классической теории упругости. Устанавливаются явные соотношения для определения свойств функционально-градиентных материалов по решениям, учитывающим наличие полей дефектов. Показано, что в общем случае свойства эквивалентного функционально-градиентного материала зависят от координат, а также от условий нагружения и краевых условий

Рассмотрен подход для послойного анализа и на его основе разработаны модели для уточненного исследования напряженно-деформированного состояния в слоях в общем случае нерегулярных трехслойных конических оболочек, позволяющие учесть особенности слоисто-неоднородного строения, моментное состояние несущих слоев, трехмерное напряженное состояние в слое заполнителя

В статье рассмотрены процессы, способствующие деградации характеристик мембранно-электродных блоков (МЭБ) электролизеров воды с твердым полимерным электролитом (ТПЭ). В частности, показано, что в процессе ресурсных испытаний электролизной ячейки с ТПЭ имел место унос платины из катодного активного слоя и ее осаждение в прикатодной области мембраны. Помимо платины, в мембране был обнаружен ряд других элементов (Ti, Ir, Fe, Ni, Si), переносимых в нее водойреагентом из конструктивных элементов МЭБ, электролизной ячейки и ее внешней обвязки (анодного электрокаталитического слоя, полуячеек, трубопроводов, резервуара-сепаратора для воды и пр.). Наблюдаемая значительная потеря платины катодным каталитическим слоем ведет к снижению его активности (за счет снижения концентрации наночастиц платины и потери их связанности), а появление в мембране ионов платины и других элементов, имеющих более низкую подвижность, чем ионы водорода, вело к снижению проводимости и изменению структуры мембраны, в результате чего напряжение электролиза в процессе ресурсных испытаний росло

Впервые был введен специальный потенциал взаимодействия между звеньями полимерной цепи, энергия которого уменьшается по мере увеличения расстояния s между звеньями вдоль цепи как s–1. Методом Монте-Карло было показано, что такого рода взаимодействия приводят к формированию глобулы с равновесной пространственной доменной укладкой звеньев. Радиус инерции участка цепи в таких глобулах изменяется с его длиной по скейлинговому закону, характерному для складчатых глобул

Изучаются такие состояния линейно упругого микрополярного тела, в которых существуют только моментные напряжения, а силовые напряжения тождественно равны нулю. Исследованы плоская и сферически-симметричная задачи для микрополярного тела в условиях квазитвердого состояния. Полученные решения могут быть полезными для экспериментального определения моментных постоянных микрополярных сред

Обнаружен новый эффект, возникающий при динамическом разрушении некоторых строительных материалов, – импульс, рассчитанный по прошедшему сигналу, измеренному в опорном стержне Гопкинсона–Кольского, практически не изменяется в зависимости от скорости ударника. Также обнаружено, что существует пороговое значение скорости, при которой меняется величина разницы между нагружающим импульсом системы и суммой импульсов прошедшего и отраженного сигналов. Дается оценка параметров динамической прочности испытанных материалов c применением нового метода цифровой обработки сигналов для фильтрации и анализа экспериментальных данных как взаимосвязанной триады нагружающего, отраженного и прошедшего импульсов c учетом физических процессов в материале.

Предлагается численный метод построения внешней полиэдральной оценки трубки траекторий нелинейной динамической системы, заданной дифференциальным включением. Метод основан на аппроксимации сечений трубки траекторий (множеств достижимости) для вспомогательной системы, описываемой выпуклой оболочкой графика дифференциального включения, и позволяет строить полиэдральные оценки, пригодные как для непосредственного изучения трубки путем компьютерной визуализации, так и в рамках решения более общих задач

Даны современные представления о возникновении жизни на Земле, связанные с формированием биосферы. Описаны структура биосферы, закономерности существования и развития экосистем, взаимоотношения организма и среды, экология и здоровье человека, глобальные проблемы окружающей среды. Приведены подходы к моделированию экологических ситуаций и сценариев выхода из экологических кризисов. Значительное внимание уделено основам экологического права, профессиональной ответственности, международному сотрудничеству в области охраны окружающей среды, экологическим принципам рационального использования природных ресурсов и охраны природы, а также элементам системы управления качеством окружающей среды и концепции устойчивого развития в социальной сфере. Содержатся сведения об антропогенном и естественном загрязнении окружающей среды, дается представление об инженерных методах и средствах защиты окружающей среды от техногенных воздействий.

Рассмотрены основополагающие аспекты физики кристаллов как одной из ведущих дисциплин, изучающих свойства твердых тел. Представлен анализ симметрии кристаллов. Раскрыты основные понятия и принципы кристаллофизики. Освещены упругие и оптические свойства кристаллов, изложена их термодинамика.

Рассмотрены микробиологические, биотехнологические, экологические и коммерческие аспекты анаэробной переработки органических коммунальных отходов (твердых бытовых отходов и осадков сточных вод) с получением энергоносителя биогаза. Проанализирован состав и способы утилизации ТБО в России. Особое внимание уделено разложению отходов на полигонах ТБО и экологическим проблемам, связанным с этим способом утилизации.

Представлены результаты исследования стохастических систем, находящихся под действием шума, фильтрованного в области низких частот. Раскрыты основные понятия, модели и методы, использованные в исследовании, а также отличительные черты белых, красных и зеленых шумов. Показано, что в простейшем случае шум представляет собой производную по времени от случайного стационарного процесса, например процесса Орнштейна - Уленбека. Подробно исследован зеленый шум в одномерных и некоторых других системах. Рассмотрены вопросы моделирования систем с белыми и зелеными шумами на компьютере с предикторными и корригирующими алгоритмами. Даны программы, построенные на их основе.

Изложены теория, методы расчета и проектирования линейных и нелинейных оптико-электронных систем углового пространственного сопровождения движущихся объектов (двумерных систем) и систем пространственной стабилизации движущихся объектов (трехмерных систем), широко используемых при решении различных задач в области управления, прежде всего в военной технике.

Изложены базовые принципы и фундаментальные основы современной фемтонанофотоники с акцентом на перспективы практического использования ее достижений. Рассмотрены вопросы статистической физики и термодинамики наноструктур с применением методов математического моделирования их направленного конструирования. Приведены результаты по лазерному синтезу нанокластерной материи. Проанализированы структурные фазовые переходы и коррелированные макроскопические состояния при управляемом лазерном формировании наночастиц на поверхности твердых тел, в том числе в аспекте проявления размерных эффектов и их квантовых аналогов. Затронуты вопросы метрологического обеспечения нанотехнологий и наноизмерений.

Приводятся общие сведения о геохимических системах, основные требования к их изучению. Излагаются данные о геохимических ландшафтах и поведении химических элементов в биосфере. Существенное внимание уделяется ландшафтам населенных пунктов, их классификации, формированию в них геохимических аномалий. Дается подробная информация о кларках, местных фоновых содержаниях и разбросе химических элементов в абиогенных, биогенных и биокосных системах. Детально разбираются общие закономерности их поведения в почвах населенных пунктов. Сравниваются их величины с кларками почв Земли и земной коры. Рассматриваются геохимические особенности почв различных селитебных ландшафтов в зависимости от числа проживающих жителей. Впервые приводятся установленные для конца XX - начала XXI вв. кларки 50 химических элементов почв селитебных ландшафтов.

Методические рекомендации разработаны на кафедре Информационных технологий и математических методов в экономике экономического факультета Воронежского государственного университета

Данный практикум знакомит с указанными методами в ходе постановки цельного генно-инженерного эксперимента. В учебно- методическое пособие для практических занятий по «Генной инженерии» включены описания и протоколы стандартных методов генной инженерии. Приведены наиболее распространенные и общепринятые методики.

Методические рекомендации разработаны на кафедре Информационных технологий и математических методов в экономике экономического факультета Воронежского государственного университета

Методические рекомендации разработаны на кафедре Информационных технологий и математических методов в экономике экономического факультета Воронежского государственного университета

Методические рекомендации разработаны на кафедре Информационных технологий и математических методов в экономике экономического факультета Воронежского государственного университета

Методические рекомендации разработаны на кафедре Информационных технологий и математических методов в экономике экономического факультета Воронежского государственного университета

Методические рекомендации разработаны на кафедре Информационных технологий и математических методов в экономике экономического факультета Воронежского государственного университета

Данное пособие является продолжением рассмотрения примеров стохастических моделей, основанных на представлении о случайном поле. В нем представлена стохастическая модель шероховатости поверхности тела. Приводятся примеры решения задачи устойчивости, распределения напряжений и полей температур в телах с шероховатой границей. Пособие содержит необходимые материалы для самостоятельных исследований в рамках НИР, а также в процессе изучения курса «Стохастические модели в неоднородной теории упругости».

Основной целью учебной полевой практики является закрепление теоретических знаний и практических навыков, полученных студентами в процессе обучения по дисциплинам «Структурная геология и геологическое картирование», «Историческая геология».

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре уравнений в частных производных и теории вероятностей математического факультета Воронежского государственного университета

Подготовлено на кафедре физики твердого тела и наноструктур физического факультета Воронежского государственного университета.

При исследовании разнообразных процессов и систем с учетом физических и химических взаимодействий между различными объектами реальной действительности приходится сталкиваться с многочисленными трудностями. Одна из них заключается в том, что для её преодоления требуется объединить знания в различных предметных областях из разных разделов естествознания, каждая из которых имеет свою методологию, свой аппарат и даже свою терминологию. Лишь использование междисциплинарного подхода может в этом случае обеспечить должное решение стоящих научных задач и развитие всевозможных приложений в практике.

В пособие включены лабораторные работы по наиболее важным разделам физической и коллоидной химии (химическая термодинамика, фазовые равновесия, электрохимия, физико химия дисперсных систем), выполняемые на учебно-лабораторном комплексе (УЛК) «Химия».

Данного методическое пособие направлено на задачу сведения воедино знаний студентов старших курсов направлений «Механика и математическое моделирование» и «Прикладная математика и информатика» и их применения для решения практических задач. Особую ценность представляет возможность реализации ИНС на микроконтроллерной технике и исследовании работы алгоритмов в реальных условиях. Например, для управления наземным роботом или летающей многороторной платформой - мультикоптером.

Авторы старались в данной работе привести помимо линейной задачи о назначениях и венгерского метода её решения разнообразные модификации данной задачи, требующие изменения математической модели и алгоритма решения. Методическая разработка состоит из 2-х параграфов. В 1-м рассмотрена классическая задача о назначениях, а также венгерский метод для её решения с подробным описанием этапов, во 2-м представлены модификации задачи, связанные с внесением дополнительных требований в формулировку, приведены их математические модели и алгоритмы решения. Все методические рекомендации проиллюстрированы необходимым количеством примеров.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре вычислительной математики и прикладных информационных технологий факультета прикладной математики, информатики и механики Воронежского государственного университета.

Цель пособия – помочь студентам научится осмысленно применять регрессионно-корреляционный анализ в учебных и научных исследованиях, что достигается сочетанием обычного математического и кибернетического подходов (спомощью ЭВМ).

В статье рассматривается задача оптимального планирования режимов функционирования магистральных систем транспорта газа при необходимости переходов с одной производительности на другую. Предлагается алгоритм, позволяющий минимизировать число переключений силового оборудования системы при изменении производительности. Приводятся результаты оптимизационных расчетов для реальной магистральной системы транспорта газа

В статье рассматривается задача моделирования системы трубопроводов с различной пропускной способностью в нестационарном режиме. Представлена изотермическая постановка задачи с постоянным компонентным составом, которую в дальнейшем легко обобщить на неизотермический случай, с учетом изменения компонентного состава газа, поступающего на входы ГТС

Большинство объектов водного хозяйства России расположено на территориях, характеризующихся отрицательными значениями температуры зимнего периода. Зимний режим многих водных объектов (рек, озер, водохранилищ, каналов) России характеризуется наличием ледовых явлений, которые в значительной мере определяют характер протекания гидрологических и экологических процессов в них. Эти явления могут быть причиной чрезвычайных ситуаций, связанных с резким и значительным подъемом уровня воды в водном объекте (как правило, на реках и в нижних бьефах гидроузлов), что вызывает затопление или подтопление значительных территорий. В большинстве случаев эти территории заселены или интенсивно используются человеком в хозяйственной деятельности

Обобщены результаты многолетних гидрогеохимических наблюдений на ряде водозаборах Валдайской возвышенности. Исследованы особенности формирования качества подземных вод, залегающих в закарстованных карбонатных отложениях. Проанализирована степень взаимосвязи эксплуатируемых водоносных горизонтов с накоплением некоторых токсикантов в донных отложениях озерных систем

Приведены результаты сравнительного анализа особенностей изменения температуры поверхности моря вдоль горизонтальных разрезов в прибрежной зоне по данным спектрорадиометров MODIS (Aqua, Terra) в юго-восточной Балтике в периоды развития прибрежного апвеллинга − в периоды формирования дифференциального выхолаживания над прибрежными подводными склонами в осенний период (способствующего опусканию вод вдоль подводных склонов). На основе исследования 135 ТПМ-изображений прибрежного апвеллинга в мае–октябре 2000–2014 гг. и четырех эпизодов выхолаживания в октябре–ноябре 2002, 2004, 2005 и 2009 гг. выявлены особенности форм горизонтальных профилей температуры на поверхности моря вдоль створов над прибрежными подводными склонами. Наряду с повышенными разностями температуры поверхности воды между глубокой и прибрежной частью моря (до 14°С), апвеллинг отличается заметным отстоянием ядра холодных вод от берега (до 3–15 км) и изменчивой формой горизонтальных профилей температуры воды на поверхности моря вдоль створов. Напротив, при осеннем дифференциальном выхолаживании разности температуры воды на поверхности невелики, форма зависимости температуры воды на поверхности моря от расстояния от берега сохраняется во времени, мало меняется при смещениях створа вдоль берега, малочувствительна к особенностям батиметрии и даже к влиянию ветра. Таким образом, анализ формы графиков температуры на поверхности моря вдоль горизонтальных разрезов над береговыми подводными склонами позволяет диагностировать режим вертикального обмена воды в прибрежной зоне