Расположение электродов газоразрядной трубки (ГРТ) лазера на парах меди (ЛПМ) в холодных буферных зонах, где отсутствуют пары металла, обусловливает формирование фантомного тока до момента «пробоя», в связи с чем необходимо оценить, является ли фантомный ток дополнительным фактором ограничения энергетических характеристик и каков механизм данного ограничения. Показано, что на начальном этапе накачки осуществляется зарядка собственной емкости ГРТ до момента «пробоя», что определяет два процесса в этот период времени: заселение метастабильных состояний меди и формирование фантомного тока, который возникает в результате шунтирования собственной емкости ГРТ холодной буферной зоной со стороны анода ГРТ. Рассмотрены механизм формирования фантомного тока и его роль в ограничении энергетических характеристик ЛПМ. Проведенные исследования указывают на две проблемы связанные с повышением энергетических характеристик ЛПМ: высокая предымпульсная концентрация электронов в активной среде и формирование фантомного тока, вызванное процессами в холодных буферных зонах. Результаты работы могут быть полезны специалистам в области лазеров на парах металлов.
"С.С. Абдуракипов, Е.Б. Бутаков"
"Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия s.s.abdurakipov@gmail.com"
Ключевые слова: системы управления, ПИД-регулятор, машинное обучение, рекуррентная нейронная сеть, детекция аномалий
Страницы: 109-118
Исследуется возможность применения нейронной сети долгой краткосрочной памяти (Long short-term memory, LSTM) для моделирования работы ПИД-регулятора. Реализован программный ПИД-регулятор для управления нагревателем с датчиком температуры на микроконтроллере Arduino, и разработана LSTM-модель, обученная на данных регулятора. Показано, что модель нейронной сети хорошо воспроизводит работу регулятора и может его полностью заменить при наличии многократно большего, но достаточного времени обработки данных. Продемонстрирована возможность использования данной модели в качестве детектора аномальной работы ПИД-регулятора.
Ю.А. СВИРИДЕНКО1, Е.Б. КРИВЦОВ1,2, Н.Н. СВИРИДЕНКО1 1Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия jiosephe@gmail.com 2Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия john@ipc.tsc.ru
Ключевые слова: вакуумный газойль, окислительное обессеривание, пероксид водорода, крекинг
Страницы: 201-209
Рассмотрен подход, включающий предварительное окисление вакуумного газойля, хроматографическое разделение продуктов окисления и термообработку. Представлен анализ продуктов крекинга полярных и неполярных компонентов окисленного смесью пероксида водорода и муравьиной кислоты вакуумного газойля. Установлено, что термообработка неполярных компонентов позволяет получить до 85 мас. % дистиллятных фракций, выкипающих до 360 °С, с содержанием серы менее 0.3 мас. %. При термообработке полярных компонентов образуется около 50 мас. % дистиллятных фракций, степень сероудаления при этом достигает 50 %. Показано, что температурный режим крекинга полярных продуктов окисления определяет маршрут удаления серы: при температуре 450 °С серосодержащие фрагменты накапливаются в составе кокса, тогда как при 500 °С преимущественно подвергаются деструкции с образованием компонентов газа. Установлено, что газообразные продукты термообработки как полярных, так и неполярных компонентов окисленного вакуумного газойля в основном состоят из насыщенных углеводородов ряда С1–С3, а также диоксида углерода. Преимуществом раздельного крекинга полярных и неполярных компонентов является устранение нежелательного влияния продуктов термического распада этих компонентов на маршрут протекающих в системе реакций. Полученные таким способом продукты характеризуются более высоким качеством. Кроме того, варьирование условий крекинга отдельных компонентов окисленного вакуумного газойля позволяет регулировать глубину деструкции и, соответственно, материальный баланс всего процесса.
В.Н. Одинцев1, В.В. Макаров2 1Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия odin-vn@yandex.ru 2Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, Россия vlmvv@mail.ru
Ключевые слова: Горные породы, микроструктура, напряженно-деформированное состояние, математическая модель, отрывное разрушение, трещина, устойчивость
Страницы: 154-166
Предложена математическая модель трещины, учитывающая процессы разрыва структурных связей на микроуровне (в масштабе десятков микрон), мезоуровне (в масштабе миллиметров и сантиметров), а также взаимодействие структурных фрагментов на макроуровне (для трещин более десятков сантиметров). В модели использованы два геометрических критерия развития трещины, связанные со структурой породы и определяющие переход с одного масштабного уровня на другой. Решена задача о напряженно-деформированном состоянии упругой среды вблизи трещины при изменении ее длины и масштаба влияния. Оценивается предельно равновесное состояние трещины. Показано, что для трещины мезоуровня такое состояние является неустойчивым, поэтому мезотрещина может развиваться в динамическом режиме и в этом режиме должна прорасти на макроуровень. Достаточно протяженные макротрещины могут расти в режиме квазистатики, поскольку их развитие должно происходить за счет автономного продвижения концов.
Проанализировано влияние влажности древесной биомассы на механизмы ее зажигания и горения. Исследования проводились на экспериментальной установке в условиях, соответствующих по температуре топочному пространству типичных котельных агрегатов (873 ÷ 1 273 K). Установлено, что зажигание происходит в газовой фазе на расстоянии, зависящем от температуры внешней среды. Чем выше температура воздуха, тем больше расстояние от поверхности частицы до зоны начала горения газообразных продуктов пиролиза древесины. По результатам экспериментов установлено влияние вида древесной биомассы на характеристики и условия зажигания топливных частиц. Проведен анализ влияния ориентации волокон древесины в пространстве относительно направления вектора теплового потока на характеристики и условия зажигания.
А.С. Балыбина, О.П. Осипова
"Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия balybina@irigs.irk.ru"
Ключевые слова: изменения климата, индекс континентальности, атмосферная циркуляция, Байкал, температура воздуха, Сибирь
Страницы: 119-126
На основе данных о температуре воздуха, полученных на метеорологических станциях Предбайкалья, исследована динамика индекса континентальности за 90 лет. Анализ выполнен для четырех циркуляционных эпох в Сибирском секторе (двух зональных и двух меридиональных). Оценка континентальности проводилась с использованием индекса континентальности Горчинского (ИКГ). Средние многолетние значения ИКГ на исследуемой территории находятся в пределах от 51 до 86, что соответствует континентальному (33 < ИКГ < 67) и резко континентальному (67 < ИКГ < 100) климату. Хорошо прослеживается широтный рост ИКГ. Минимальные значения зафиксированы на метеостанциях, находящихся на побережье оз. Байкал, а также в центральной и южной частях Иркутской области (на побережье водохранилищ Ангарского каскада ГЭС). Выяснено, что при зональной форме циркуляции индекс континентальности либо умеренно растет, либо снижается с меньшей скоростью, чем при меридиональной форме циркуляции. Рост индекса континентальности наблюдается на всех метеостанциях во второй зональной циркуляционной эпохе (1977-2005 гг.). Установлено, что это связано с элементарными циркуляционными механизмами (ЭЦМ) меридиональной северной группы, частота которых во второй зональной эпохе в два раза больше, чем в первой. Наибольший вклад внес осадкообразующий ЭЦМ 12а, продолжительность которого с конца 1980-х гг. вдвое превышает среднюю многолетнюю. На метеостанциях, расположенных на побережье Байкала, в последнюю меридиональную эпоху отмечается положительный тренд индекса континентальности, в то время как на «континентальных» станциях наблюдается отрицательная динамика.
В связи с актуальностью исследований стабильности климата результаты измерения температуры на метеорологических станциях Северного полушария и данные астрономической инсоляции упорядочиваются по возрастанию широты и подвергаются совместному анализу для различных выборок в интервале 1897-2010 гг. Подобные исследования развиваются в связи с расширением сети метеостанций и накоплением новых данных. С помощью пошаговой регрессии широтного хода средней многолетней температуры к полиному от астрономической инсоляции выделяются детерминируемый Солнцем широтный тренд температуры и флуктуирующие остатки регрессии, в которых проявляются индивидуальные особенности данных. Отсутствие взаимодействия этих составляющих достигается численно для любых выборок. Установлено, что в Северном полушарии для имеющихся выборок широтный тренд средней многолетней температуры полностью определяет потепление и вносит ~ 82% в общую дисперсию температуры. Границы областей, где температуры выше и ниже широтного тренда средней многолетней температуры, выделяют известные географические структуры и тем самым верифицируют тренд.
А.Е. Бузюркин, А.Е. Краус, Е.И. Краус, И.И. Шабалин
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия buzjura@itam.nsc.ru
Ключевые слова: динамический предел текучести, гетерогенный материал, удар, разрушение
Страницы: 142-151
Предложен метод определения динамического предела текучести гетерогенных материалов на основе сравнения процессов формирования каверны в реперном и исследуемых материалах. Выполнена серия расчетов процесса проникания удлиненного стержня в массивные гомогенные и гетерогенные преграды. Получена немонотонная зависимость глубины проникания от скорости движения. На основе анализа результатов расчетов в координатах удельная кинетическая энергия стержня - работа напряжений на пластических деформациях получена оценка предела текучести гетерогенной среды
С.А. ГРОМИЛОВ, С.Ф. СОЛОДОВНИКОВ
Институт неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН, Новосибирск, Россия grom@niic.nsc.ru
Ключевые слова: рентгеноструктурный анализ, кристаллическая структура, кристаллохимия, минералы, молибдаты, вольфраматы, сложные оксиды, фториды редкоземельных элементов, халькогениды, соединения ртути, дифрактометрия поликристаллов, комплексные соединения
Страницы: 361-383
Освещены основные этапы развития рентгеноструктурных и кристаллохимических исследований в лаборатории кристаллохимии Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН за период 1958-2024 гг.
Предлагается экспериментальный способ определения амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) термоанемометрической системы с помощью короткоимпульсного лазерного воздействия на чувствительный элемент датчика. Продемонстрирована возможность получения АЧХ данным способом. Получены АЧХ термоанемометров постоянного сопротивления двух производителей с двумя типами датчиков: поверхностным тонкопленочным и ниточным.
Д.В. Идрисов, С.С. Матвеев, Н.И. Гураков, А.А. Литарова, О.В. Коломзаров, А.С. Савченкова, А.Д. Попов
"Самарский национальный исследовательский университет им. акад. С. П. Королева, Самара, Россия idrisov57@yandex.ru"
Ключевые слова: камера сгорания, диапазон устойчивого горения, границы проскока срыва пламени, водород
Страницы: 103-111
Проведено расчетно-экспериментальное исследование границ проскока пламени при горении предварительно подготовленного метановодородного топлива в вихревом горелочном устройстве с закруткой потока, а также в модельной камере сгорания, являющейся прототипом используемых малоэмиссионных камер сгорания с предварительной подготовкой смеси. В результате проведенных исследований выработаны рекомендации, применение которых позволяет определить проскок пламени с погрешностью, не превышающей ±5 %. Эти результаты могут быть использованы для повышения точности определения границ проскока пламени при горении метановодородного топлива на этапе предварительного проектирования камер сгорания авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок.
И.В. Тищенко, В.В. Червов
"Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия vchervov@yandex.ru"
Ключевые слова: Пневмомолот, ударная мощность, упругий клапан, давление сжатого воздуха, частота ударов, расход энергоносителя, энергия ударного импульса
Страницы: 127-135
Выполнен анализ способов повышения энергетических и эксплуатационных параметров пневмомолота с клапанным воздухораспределением. Предложен алгоритм изменения структуры ударной мощности пневмомолота с упругим кольцевым клапаном в камере обратного хода ударника, связанный с переходом на источник питания с повышенным давлением энергоносителя. На его основе разработана конструктивная схема и создан опытный образец. На лабораторном измерительном стенде получены фактические значения рабочих характеристик опытного образца: энергия удара; частота генерируемых импульсов; расход энергоносителя. После обработки индикаторных диаграмм давления определен удельный показатель затрат сжатого воздуха на единицу производимой энергии удара.
Мониторинг атмосферы с помощью глобальных спутниковых навигационных систем обычно используют в том числе для оценки интегрального влагосодержания атмосферы. С высоким временным разрешением измеряется зенитная тропосферная задержка спутниковых радиосигналов и ее градиентные параметры, характеризующие атмосферные мезомасштабные неоднородности. В настоящей работе выявлена значимая изменчивость этих характеристик атмосферы, связанная с опасными конвективными явлениями. Используется выборка нескольких сотен штормов, ураганов, ливней, гроз, крупного града, соответствующих имеющимся наблюдениям ближайших станций приема спутниковых сигналов в Республике Татарстан и Московской области, находящихся на широтах 55-56° с.ш. Обнаружено, что в условиях опасных явлений растет неоднородность поля зенитной тропосферной задержки спутниковых сигналов, что проявляется в увеличении ее градиентных параметров и их флуктуаций, а также возрастании интегрального влагосодержания атмосферы и его внутрисуточной изменчивости. Наиболее сильно меняется интенсивность флуктуаций интегрального влагосодержания, если станция расположена не далее 20 км от опасного явления, что объясняется размерами конвективных ячеек. Однако даже при расположении станции на расстояниях до 200 км от опасных явлений наблюдаются рост интегрального влагосодержания атмосферы и усиление атмосферных неоднородностей по сравнению со среднемноголетними данными. Результаты работы могут быть полезны для развития технологии подспутникового мониторинга опасных конвективных явлений.
Исследование направлено на уточнение и выявление основных принципов влияния перегретого водяного пара и его параметров на содержание твердых углеродных частиц (сажи) в промежуточных и конечных продуктах сгорания при сжигании жидкого углеводородного топлива. На лабораторном образце распылительного атмосферного горелочного устройства установлено, что в основании пламени горелки присутствует значительное количество твердых углеродных частиц. В случае использования вместо пара нагретого воздуха наблюдается увеличение содержания сажи на ~ 75 %. Анализ интенсивности свечения пламени в узкой полосе ультрафиолетового диапазона также показал, что на воздухе значения свечения на ~ 75 % выше, чем при использовании перегретого водяного пара. В то же время установлено что на содержание сажи в конечных продуктах сгорания влияет только параметр динамического воздействия струи, определяющий эжекцию воздуха из окружающей среды как в камеру газогенерации, так и в область внешнего пламени.
Экспериментально исследуются тепловые характеристики пьезоэлектрического вентилятора, расположенного на некотором расстоянии от однореберного и пластинчато-ребристого радиаторов. По термическому сопротивлению радиаторов оценивается эффективность работы пьезоэлектрического вентилятора. При исследовании поля скоростей потока, создаваемого пьезоэлектрическим вентилятором, используется PIV-метод
"Н.В. Кичигина1, М.Ю. Опекунова2"
"1Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия nkichigina@mail.ru 2Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия opek@mail.ru"
Ключевые слова: уровень воды, мониторинг, автоматические приборные комплексы, атмосферные осадки, левые притоки Ангары
Страницы: 132-145
Рассмотрена специфика формирования дождевых паводков в речных бассейнах горной территории. Изучены особенности формирования опасных гидрологических событий, таких как наводнения и сели. На основе данных высокодетального мониторинга параметров речного стока и атмосферных осадков с использованием современных приборных комплексов выполнен анализ характеристик дождевых паводков на реках Восточного Саяна. Измерения уровня воды производились с периодичностью 1 раз в 15/30 мин, осадков - 1 раз в час. Дана характеристика паводков за паводочной сезон 2022 г. на восьми реках с определением сроков прохождения, продолжительности, высоты подъема уровня и его амплитуды, скорости подъема и спада и др., а также паводков на реках Белой и Кынгарге с 2019 по 2022 г., экстремальных паводков, которые могут стать причиной наводнений с оценкой паводкообразующих осадков. Установлено, что всего за паводочный сезон на реках проходило до 10 дождевых паводков разной величины. Прослеживается синхронность в прохождении высоких паводков на левых притоках р. Ангары. Чаще всего максимальные в году паводки происходили в июле. Продолжительность подъема паводка в среднем в 2-3 раза меньше, чем спада, а средняя скорость подъема уровня в три раза выше, чем скорость спада. Продолжительность стояния наивысших уровней во время паводков измеряется несколькими часами. Для небольших паводков, происходящих в середине лета, она составляет 15-30 мин и равна заданному шагу измерений на постах. Паводкообразующие осадки при экстремальных паводках могут быть продолжительными и повсеместными или интенсивными и кратковременными. Общее количество выпавших осадков до пика паводка изменялось от 31,4 до 122,6 мм, средняя интенсивность осадков - от 0,10 до 1,95 мм/ч.
Т.П. КУКИНА1, И.А. ЕЛШИН2 1Новосибирский институт органической химии СО РАН им. Н. Н. Ворожцова, Новосибирск, Россия kukina@nioch.nsc.ru 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия lanosterol@yandex.ru
Ключевые слова: молочай лозный, ГХ-МС, тритерпеноиды, стеролы
Страницы: 502-508
Изучен состав липофильных компонентов молочая лозного (Euphorbia virgata Waldst. et Kit.). Кислые и нейтральные компоненты идентифицировали при помощи газо-жидкостной хроматографии с масс-спектрометрической детекцией (ГХ-МС) после щелочного гидролиза цельного экстракта. В качестве экстрагента сырья использован метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ). Выделенные в процессе пробоподготовки суммарные кислоты анализировали после метилирования диазометаном. Состав нейтральных компонентов неомыляемого остатка исследовали без дериватизации, но после разделения методом колоночной хроматографией на силикагеле на группы веществ различной полярности. В результате сравнения спектров с базами данных идентифицированы алифатические кислоты с длиной цепи 10-30 атомов углерода, в том числе ненасыщенные. Кроме того, обнаружены два соединения, редко встречающиеся в растительном сырье: рицинолевая и октадека-9-ен-12-иновая кислоты. Идентифицировано более 100 тритерпеновых и алифатических соединений неомыляемого остатка и 25 компонентов кислых фракций. Установлено, что углеводородная фракция содержит, помимо н-алканов, значительное количество непредельного разветвленного углеводорода сквалена. Высокоактивные тритерпеновые спирты и кетоны в основном представлены урсановыми, лупановыми и циклоартановыми производными. Основной компонент стеролов (β-ситостерол) сопровождается холестеролом, кампестеролом, стигмастеролом, стигмаст-7-ен-3-β-олом и стигмастан-3-β-олом. Выявлен значительный вклад эуфановых соединений, характерных для растений семейства эуфорбиевых (Euphorbiaceae).
"К.В. Павский1,2, А.Л. Ревун1,2, С.А. Рудин1, Е.Н. Перышкова1,2, М.Г. Курносов1,2"
"1Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия pkv@isp.nsc.ru 2Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, Новосибирск, Россия pm@artemrevun.ru"
Ключевые слова: высокопроизводительные системы, параллельные программы, барьерная синхронизация, OpenMP
Страницы: 116-125
Предложены решения, позволяющие повысить эффективность исполнения параллельных программ на высокопроизводительных вычислительных системах, при моделировании гетероэпитаксиального роста на многопроцессорных системах с общей памятью. Разработанные алгоритмы ориентированы на выполнение программной реализации моделирования гетероэпитаксиального роста на многопроцессорных NUMA-узлах с общей памятью. Основное требование к эффективному выполнению параллельных программ на ресурсах многопроцессорного узла заключается в учёте архитектурно-ориентированного подхода к реализации алгоритмов передачи данных через разделяемую память NUMA-узлов. Предложенные алгоритмы оптимизации синхронизации в системах с общей памятью повышают эффективность доступа к общей памяти многопроцессорного узла и позволяют сократить время выполнения барьерной синхронизации. Разработанные методы и алгоритмы реализованы в виде программного обеспечения для многопроцессорных NUMA-узлов с общей памятью.
В статье представлены результаты аналитического решения задачи о распространении тепла внутри массивного твердого образца при концентрированном теплоподводе к поверхности этого образца. С использованием интегральных косинус-преобразования Фурье и преобразования Ганкеля получены аналитические выражения для нестационарного распределения температуры внутри тела. Представлены примеры применения решений для оценки характерных времен достижения точек Чернова Ac1 и Ac3 модельных гипоэвтектоидных сталей при воздействии на них лазерного излучения. Продемонстрировано приложение указанного решения для расчета динамики охлаждения керамических образцов Al2O3 и SiO2 под воздействием импактных воздушной и водяной струй.
"В.Э. Пожар1, Е.А. Дьяконов2"
"1Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН, Москва, Россия vitold@ntcup.ru 2Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия ead1989@gmail.com"
Ключевые слова: акустооптический перестраиваемый фильтр, дифракция света на ультразвуке, оптические спектральные системы, спектральная функция пропускания, управляемые в реальном времени оптические системы
Страницы: 111-119
Рассмотрена проблема построения электронно-перестраиваемого оптического фильтра с синтезируемой спектральной характеристикой. В качестве технической основы взят фильтр на базе дифракции света на акустических волнах, в котором все главные характеристики определяются параметрами фазовой объёмной дифракционной решётки, создаваемой в кристаллической среде акустическим полем, формируемым пьезоизлучателем. Исследована возможность формирования передаточной функции (спектральной характеристики) акустооптического перестраиваемого фильтра путём формирования управляющего сигнала и создания в среде неоднородной динамической фазовой дифракционной решётки. Показано, что в широкоапертурной геометрии акустооптических фильтров, используемой в современных гиперспектральных системах, может быть построена однокоординатная модель акустооптического взаимодействия. Определена связь между параметрами управляющего высокочастотного сигнала, акустической волны, создающей решётку, и спектральной функцией пропускания фильтра. Сформулированы принципиальные ограничения на ширину спектрального окна пропускания. Полученные соотношения позволяют описать работу акустооптического фильтра при произвольном законе амплитудной и частотной модуляций управляющего ультразвукового сигнала при ограниченном коэффициенте передачи. Результаты могут найти применение при проектировании оптических спектральных систем с управляемой функцией пропускания акустооптического фильтра.
Yi C.1,2,Nyberg U.1,2,Johansson D.1,2,San Miguel C.R.1,2
1 Division of Mining and Geotechnical Engineering, Luleå University of Technology, Lulea 2 Swedish Blasting Research Centre (Swebrec), Lulea
Ключевые слова: алюминизированное эмульсионное взрывчатое вещество, неидеальная детонация, эксперимент, модель воспламенения и роста, оптимизация параметров
Страницы: 125-133
Эмульсионные взрывчатые вещества демонстрируют сильное неидеальное поведение при детонации. Их взрывное действие обычно увеличивается при добавлении алюминиевого порошка. Была проведена серия испытаний эмульсионных взрывчатых веществ с добавкой 5 % алюминиевого порошка в оболочке из цемента. Определялись скорость детонации и профиль фронта детонации зарядов различных диаметров. С использованием результатов этих экспериментов проведено численное исследование детонационных свойств алюминизированных эмульсионных взрывчатых веществ по модели воспламенения и роста очагов (I&G). Впервые разработана процедура, объединяющая программу оптимизации LS-OPT с гидрокодом LS-DYNA, для определения параметров модели I&G. Рассчитаны детонационные давление и температура для зарядов разного диаметра. Результаты согласуются с опубликованными данными.
С.А. Ильиных
"Новосибирский государственный университет экономики и управления "НИНХ", Новосибирск, Российская Федерация ili.sa@mail.ru"
Ключевые слова: библиотека, просветительская функция, мемориальная функция, коммуникативная функция, пространство библиотеки, качество услуг
Страницы: 194-205
Представлены два подхода к библиотекам: функциональный и пользовательский. Библиотека с позиции функциональной значимости выполняет функцию и формирования личности, просветительскую, мемориальную, коммуникативную функции. Библиотека с позиции качества получаемых посетителями услуг предстает как архитектурно-строительный и профессионально-библиотечный синтез. Пользователь может оценить качество предоставляемых услуг в реальном и виртуальном пространстве. Библиотека может оказать досуговые услуги - клубы, кружки, вечера, лекции, концерты. Функциональная значимость библиотеки в сочетании с высоким качеством предоставляемых услуг должна быть привлекательным местом для посетителей. Для исследования реального положения дел приведены результаты социологических исследований, проведенных ВЦИОМ по России в 2011, 2015, 2022 гг., а также в библиотеках г. Новосибирска в 2020 и 2024 гг. Результаты ВЦИОМ отражают посещаемость и варианты решения проблемы низкой посещаемости. Результаты исследования в Новосибирске отражают оценку социальных настроений в отношении библиотек. Такая оценка проведена посредством контент-анализа системы сбора отзыва клиентов о товарах, услугах, организациях Flamp. Результаты исследования библиотек Новосибирска сопоставлялись с некоторыми результатами ВЦИОМ. Сделан вывод о некоторой «надуманности» проблем непосещения, за которыми скрывается личностная недостаточная активность, низкая мотивация работы с книжными изданиями. Результаты исследования могут быть использованы при планировании деятельности библиотеки по развитию системы обслуживания пользователей.
Высокотемпературные керамические материалы Cf/ZrB2-SiC, состоящие из тугоплавкой матрицы ZrB2-SiC, армированной непрерывными углеродными волокнами (Cf), представляют повышенный интерес для разработки теплозащиты нового поколения двигательных установок, призванных работать в экстремальных условиях температур, механических нагрузок и агрессивных газовых потоков. В фокусе исследований таких композитов - окислительная и абляционная устойчивость, которые являются определяющими характеристиками для практического применения высокотемпературных материалов. В настоящей работе высокотемпературные композиты Cf/ZrB2-SiC были получены методом керамических препрегов, основанном на пропитке углеродного жгута керамической суспензией, формировании однонаправленных керамических лент с последующей их выкладкой, пиролизом и силицированием. Методом электронной микроскопии с привлечением энерго-дисперсионного анализа, выполненного при разных ускоряющих напряжениях, изучена морфология и распределение фаз по объему керамических композитов Cf/ZrB2-SiC. Впервые исследовано поведение таких материалов в условиях воздействия скоростного потока плазмы при температуре вплоть до 2100 °С. Давление воздуха составляло 0.35 МПа, расход воздуха - 6 м3/ч. Композит демонстрирует устойчивое поведение вплоть до 2000 °С в течение 300 с. Проведен сравнительный анализ микроструктуры композита до и после газодинамических испытаний. Определены фазовый и элементный состав, а также морфология сечения композита. Показано, что абляционная устойчивость композита обусловлена формированием сложной микроструктуры, в которой можно выделить несколько подслоев, каждый из которых препятствует диффузии кислорода внутрь композита. Повышение температуры до 2100 °С приводит к значительной деградации композита. Полученные данные могут быть использованы для дальнейшего совершенствования состава высокотемпературных композитов, пригодных для устойчивого функционирования деталей и узлов энергетических установок в экстремальных условиях.
Согласно гидродинамической теории Лаврентьева глубина проникания кумулятивной струи определяется ее полной длиной. Однако, как показывает опыт практического применения кумулятивных зарядов, прекращение проникания обычно наступает раньше, чем струя израсходуется полностью. Для достоверного описания экспериментальных результатов вводятся параметры «эффективная длина» или «эффективная (критическая) скорость» кумулятивной струи, суть которых состоит в исключении из рассмотрения замыкающего участка струи, по различным причинам не участвующего в проникании. Значения эффективной скорости вводятся в расчетные методики как постоянные для конкретной пары материалов струи и преграды или в виде эмпирической зависимости от фокусного расстояния. Рассмотрена возможность разделения струи на эффективный и неработоспособный участки по физически обоснованным причинам без необходимости построения эмпирических зависимостей.
А.Г. Петров1, В.А. Румянцева2 1Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, Москва, Россия petrovipmech@gmail.com 2Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, Россия valar@bmstu.ru
Ключевые слова: метод Лагранжа, квадратичные формы, нормальные координаты, диссипативные системы, электрическая цепь
Страницы: 141-156
Для консервативных механических систем используется метод нормальных координат для приведения двух квадратичных форм к сумме квадратов. В этом случае система дифференциальных уравнений расщепляется на систему независимых осцилляторов. Линейная диссипативная механическая система с конечным числом степеней свободы определяется тремя квадратичными формами: кинетической и потенциальной энергией системы, а также диссипативной функцией Рэлея, которые к сумме квадратов, вообще говоря, не приводятся. Рассмотрены условия, при которых все три квадратичные формы одним преобразованием приводятся к сумме квадратов точно или приближенно. Показано, что для таких систем можно ввести нормальные координаты, в которых система расщепляется на независимые системы второго порядка. Это позволяет построить точные или приближенные аналитические решения в общем виде, причем в случае приближенного решения - с оценкой относительной погрешности. Преимущества такого подхода показаны для задач теоретической механики и электротехники, в которых строятся аналитические решения и проводится оптимизационный анализ. При этом традиционные методы позволяют выполнять лишь численные расчеты при заданных значениях параметров
С использованием картографического метода исследования и градиентного анализа экологических факторов среды обитания проведено зонирование трансекты на ландшафтно-геоморфологические участки: горная светлохвойная тайга (р. Берёзовая - г. Могоча), горная подтайга (р. Улей - пгт Жирекен - пгт Аксёново-Зиловское - р. Берёзовая) и горная лесостепь (пгт Холбон - г. Нерчинск - пгт Чернышевск - р. Улей). Выделенные участки существенно различаются по составу, строению и пространственному сочетанию растительных сообществ. В горной лесостепи преобладающим типом растительности являются степи, которые занимают около 60 % закартированной территории. Леса представлены березняками и занимают около 12 % территории. В долинах преобладают прирусловые заросли и луга. Значительная доля площадей приходится на антропогенно трансформированную растительность (около 18 %). На участке горной подтайги больше половины территории (64 %) занято светлохвойными лесами и их производными, среди которых распространены сосновые и лиственнично-сосновые леса. Степи занимают крутые южные и юго-западные склоны (около 3 % территории исследования). Характерными сообществами участка являются кустарниковоберезово-ивово-рододендроновые мохово-травяные заросли в сочетании с ерниковыми зарослями, занимающие высокие надпойменные террасы и длинные подгорные шлейфы (6 %). Приречные ряды растительных сообществ становятся более сложными. В горной светлохвойной тайге леса занимают чуть больше половины участка (53 %). Широкое распространение получают мари (30,9 %). На очень крутых и хорошо прогреваемых склонах редко встречаются ксерофитно-разнотравные закустаренные луга (убуры). В долинах пойменные леса приобретают таежный характер. Даны характеристики местообитания растительных сообществ по комплексу экотопических факторов: теплообеспеченности, богатству, увлажнению и карбонатности почв, криоусловиям почвогрунтов.
П. Н. КУЗНЕЦОВ1, Б. АВИД2, А. В. ОБУХОВА1, Л. И. КУЗНЕЦОВА1, С. С. КОСИЦЫНА1, С. Ю. ЛЫРЩИКОВ3, Б. ПУРЕВСУРЕН2, А. Н. ЗАОСТРОВСКИЙ3, З. Р. ИСМАГИЛОВ3 1Красноярский научный центр СО РАН, Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск, Россия kpn@icct.ru 2Институт химии и химической технологии МАН, Улан-Батор, Монголия avidmas@gmail.com 3Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия serstud@mail.ru
Ключевые слова: уголь, степень углефикации, молекулярное строение, ароматичность, регрессионный анализ
Страницы: 845-857
Представлены результаты химического, технического и петрографического анализа образцов углей разной стадии углефикации, отобранных на различных месторождениях России и Монголии. С применением метода 13C ЯМР-спектроскопии в твердом теле с использованием техники кросс-поляризации и вращения образца под магическим углом (CP/MAS 13C ЯМР) изучены особенности молекулярного строения углеродного каркаса органической массы, установлены существенные различия в строении поликонденсированных ароматических структур, сделана оценка в соотношении пери- и катаконденсированных ароматических ядер в зависимости от степени углефикации. Выполнен корреляционный анализ, установлены взаимосвязи между различными химико-технологическими параметрами углей и показателями их молекулярного строения. Наиболее тесная связь существует между степенью ароматичности углей, долей периконденсированных структур, выходом летучих веществ и коэффициентом отражения витринита. Установленные особенности молекулярного строения органической массы углей и выявленные регрессионные зависимости могут служить физико-химической основой выбора углей для получения поликонденсированных ароматических веществ как сырья для производства углеродных материалов.
"В.Н. Стрелецкий1,2"
"1Институт географии РАН, Москва, Россия vstreletski@mail.ru 2Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», Москва, Россия"
Ключевые слова: Запад и Восток, историческая и культурная география, социокультурное пространство, территориальная идентичность, культурный регионализм
Страницы: 103-111
Проведено сравнение разных концептов цивилизационного развития России в формате четырех потоков историософской мысли («Россия - Запад»; «Россия - Восток»; «Россия - мост между Западом и Востоком»; «Россия как особый и самодостаточный евразийский мир»). Обсуждаются аргументы за и против каждого из концептов с историко- и культурно-географических позиций. Делается вывод о том, что Россия в существенно большей степени страна «европейская», нежели «евразийская», но имеющая свою цивилизационную специфику, сильно отличающую ее от Западной Европы. Эти различия отчетливо проявляются в том числе в разных типах их социокультурных пространств. В зарубежной Европе регионализация культуры протекала в первую очередь по мере «уплотнения» освоенного пространства, его «обустройства», в России - в основном по мере формирования локальных субкультур в процессе колонизации новых территорий и инкорпорации в социокультурное пространство иноэтнических ареалов. В России, особенно в пределах этнокультурного мегаядра страны (с численно преобладающим русским населением), вертикальная поляризация пространства (город-село, крупный город-малый город) выражена более рельефно, чем его горизонтальная дифференциация (различия между культурными районами). На основе анализа данных всероссийских переписей населения выделены новейшие этноструктурные, этнокультурные и этнотерриториальные сдвиги в российском пространстве, характерные для постсоветского периода. В конце XX-первые десятилетия XXI в. происходит «коренизация» населения большинства национальных республик России (рост удельного веса титульных национальностей и сокращение в этих республиках доли русского населения). При этом этносы России все более стягиваются в свои национальные республики, концентрируются в пределах «своих» этнических территорий. Тренды трансформации социокультурного пространства свидетельствуют о том, что страна становится все более мультикультурной, и это предопределяет необходимость многовекторности развития России.
И.И. Чупин1,2, М.В. Гаврило1 1Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия chupin.i@mail.ru 2Институт систематики и экологии животных СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: кречет, Falco rusticolus, остров Визе, Карское море, Арктика
Страницы: 821-833
Кречет Falco rusticolus (Linnaeus, 1758) - редкий тундровый сокол, распространенный в циркумполярной Арктике. Для островов и архипелагов российской Арктики он известен лишь как изредка залетающий вид. Молодая самка кречета была встречена далеко за пределами основного ареала, где за ней наблюдали около полумесяца. Регистрация кречета на о. Визе в 2020 г. - самая северо-восточная находка этого вида в евразийской Арктике. Сокол смог адаптироваться и освоил новый кормовой ресурс - молодых моевок. Птенцы моевок в гнездах на карнизах зданий оказались для него недоступны. Молодой сокол, оказавшись изолированным на острове со скудными кормовыми ресурсами в условиях голода, мог питаться и несвежей пищей, но обязательно добытой им самим. Любые новые данные о распространении этого редкого вида расширяют представление о его возможностях к расселению и освоению новых местообитаний, адаптациям к неизвестным ранее трофическим условиям и кормовой пластичности.
М. Б. Фардеева, Н. А. Чижикова, Н. Р. Шафигуллина
Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия orchis@inbox.ru
Ключевые слова: редкая тубероидная орхидея, сфагновые болота, абиотические и биотические факторы, динамика популяций, Республика Татарстан
Страницы: 988-1005
Флуктуационная динамика (за 9-27 лет) численности, плотности, возрастной и пространственной структуры Dactylorhiza maculata (L.) Soó на оз. Долгое Волжско-Камского государственного природного биосферного заповедника отражает механизмы поддержания популяции на южной границе ареала. Материал был внесен в электронную базу данных. Абиотические и биотические условия переходных кустарничково-осоковых сфагновых болот являются наиболее подходящими для развития редкого вида, где сохраняется комплекс бореальных и аркто-бореальных видов, а благоприятными микроместообитаниями являются открытые и влажные участки сплавины с pH субстрата 4,1-4,5. Биоразнообразие сфагновых мхов в местообитаниях D. maculata представлено девятью видами, где ковровым видом является Sphagnum angustifolium, в открытых и влажных микроместообитаниях появляется Sph. divinum, при зарастании участков редколесьем - Sph. centrale. Выявлена достоверная связь численности D. maculata от климатических факторов: положительная - с суммой осадков, отрицательная - со средними температурами вегетационного периода. Однако в условиях влажных микроместообитаний численность генеративных D. maculata не связана с осадками. На основе морфометрических параметров вегетативных и генеративных растений достоверно выделяются онтогенетические группы особей: j (ювенильные), im (имматурные), v (взрослые вегетативные), g1 (молодые генеративные), g2 (средневозрастные генеративные). Базовый спектр популяции D. maculata на оз. Долгое составляет 11,5 : 17 : 29 : 42,5 (j : im : v : g), доля прегенеративных особей за 9-27 лет варьирует в пределах 57-66 %, что обусловлено высокой долей плодообразования - до 60 %. Пространственная структура популяции - контагиозного типа с агрегациями радиусом 0,5-1,2 м, расположенными относительно друг друга случайно. Динамика пространственных мозаик, сопровождаемая дисперсией семян и, соответственно, особей D. maculata в благоприятные микроместообитания, является естественным компенсаторным механизмом устойчивости, обеспечивающим динамическое равновесие популяции.
"В.А. Егоров1, В.Л. Пуляевская2"
"1Арктический государственный институт культуры и искусств, Якутск, Российская Федерация vladimir_egorov@mail.ru 2Центр стратегических исследований при Главе Республики Саха (Якутия), Якутск, Российская Федерация valyapll@mail.ru"
Ключевые слова: креативная экономика, креативные индустрии, инновации
Страницы: 217-226
Инновации и стремительное развитие технологий, в особенности внедрение искусственного интеллекта, сегодня диктуют новый вектор развития для креативных индустрий. Попытки оценить масштабы креативных индустрий и их влияние на национальную экономику предпринимаются во многих странах. В настоящее время существуют исследования, фокусирующие на разных аспектах креативной экономики. В статье предложен рейтинг регионов ДВФО по официальным статистическим показателям, оценивающим развитие креативной экономики.
Рассмотрено влияние вертикальных и горизонтальных турбулентных потоков тепла на величину дисперсии температуры воздуха в условиях температурных инверсий различной интенсивности. Показано, что неучет горизонтальных турбулентных потоков тепла в этих условиях может быть причиной существенной недооценки высоты слоя перемешивания существующими моделями.
А.С. Кузавко
"Смоленский государственный университет, Россия, Смоленск akuzavko@gmail.com"
Ключевые слова: приграничье, межгосударственная интеграция, международная торговля, экономика приграничных регионов, Союзное государство, конкуренция, рынок труда, стратегия развития
Страницы: 326-354
В статье представлены результаты исследования некоторых элементов экономики регионов российско-белорусского приграничья: внешней торговли, конкуренции, рынка труда. В процессе исследования была проверена рабочая гипотеза о возникновении положительных и отрицательных последствий для экономики регионов российско-белорусского приграничья по итогам строительства Союзного государства Республики Беларусь и Российской Федерации. Посредством статистического и социологического методов исследованы как уже возникшие, так и потенциально возможные изменения во внешней торговле хозяйствующих субъектов из российско-белорусского приграничья. Опросы руководителей организаций позволили выявить преобладание межотраслевой торговли резидентов приграничья над внутриотраслевой. Также выделены основные группы торгуемых товаров. В результате межгосударственной интеграции изменился уровень конкуренции в приграничье, что приводит к трансформации бизнеса и определяет необходимость поиска новых ниш в ряде отраслей экономики. В статье представлены статистические и социологические данные о рынках труда в приграничных белорусских и российских регионах. Выводы, полученные по результатам исследования, могут быть использованы органами власти приграничных регионов для корректировки внутренних стратегий развития, а также дорожных карт строительства Союзного государства. Автором исследования предлагается разработать межгосударственную стратегию социально-экономического развития регионов российско-белорусского приграничья, направленную на поддержание положительных и нивелирование отрицательных последствий приграничных интеграционных процессов.
С.А. Павлов
"Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия pavlov_s_a@inbox.ru"
Ключевые слова: Шахта, очистной забой, сверхдлинная лава, очистной комбайн, струйный вентилятор, аэродинамическое сопротивление, механизированная крепь, концентрация метана, угольная пыль
Страницы: 152-164
Приведены результаты исследования влияния работы струйного вентилятора, установленного на очистном комбайне, на изменение параметров аэродинамического сопротивления выемочного участка, концентрации метана и угольной пыли. Исследования проводились в программном комплексе Ansys Fluent, на основании натурных данных, полученных в угольных шахтах Кузбасса. Объектом исследования служила пылегазовоздушная атмосфера сверхдлинных угольных лав протяженностью 400 м с мощностью вынимаемого пласта 2.4 и 3.7 м. Выявлено, что применение струйного вентилятора способно снизить аэродинамическое сопротивление выемочного участка до 35 %, что позволяет увеличить на 24 % количество подаваемого в лаву воздуха без увеличения мощности на главных вентиляционных установках. Поток воздуха, исходящий из струйного вентилятора, способствует устранению застойных метановоздушных зон вблизи работающего комбайна и снижает концентрацию угольной пыли на рабочих местах машинистов на 13.8 - 36.7 %.
Экспериментально измерено газовыделение при разрушении образца угля в мельнице. По методике ИГД им. А. А. Скочинского рассчитано количество газа, которое может выделиться из угля в зависимости от размера его частиц. Образцы отбирались с выбросоопасного угольного пласта. Установлено, что уменьшение размеров частиц угля до 0.1 мм повышает газовыделение в несколько раз. Разработана модель силового взаимодействия молекул метана в микропористой структуре с поверхностью макромолекулы угля и методика расчета газовыделения из угля в зависимости от степени его разрушения.
В.В. Лаптев, О.В. Белогородцев, С.В. Лукичев
"Горный институт КНЦ РАН, Апатиты, Россия v.laptev@ksc.ru"
Ключевые слова: Система разработки с подэтажным обрушением, параметры конструктивных элементов, торцевой выпуск руды, потери, разубоживание, показатели извлечения, метод дискретных элементов, численное моделирование, фигура выпуска
Страницы: 116-123
Для исследования закономерностей движения горной массы в условиях взаимного влияния сближенных забоев использован метод дискретных элементов в трехмерной постановке. С его помощью воспроизведены технологические схемы выпуска руды при отработке подземных запасов апатит-нефелиновых руд Хибинского массива. Анализ режимов выпуска руды из очистного пространства позволил выявить закономерности формирования потерь, а также определить рациональные параметры конструктивных элементов системы разработки и планограммы выпуска. Результаты численного моделирования проверялись в ходе проведения натурных экспериментов по скважинной отбойке и торцевому выпуску руды для различных горно-геологических и горнотехнических условий рудников КФ АО “Апатит”. Разработаны принципы методики моделирования торцевого выпуска и методических указаний по нормированию потерь и разубоживания при подземной отработке месторождений апатит-нефелиновых руд.
Описана усовершенствованная физико-математическая модель стационарного течения водонефтяной смеси в поровом пространстве керна, представляемого в виде совокупности капиллярных кластеров. Рассматривается изотермическая постановка задачи, при этом температура является параметром, определяющим свойства флюидов и величину потерь давления из-за межфазного взаимодействия. Разработанная модель позволяет вычислять функции относительных фазовых проницаемостей при различных температурах на основе данных стандартных лабораторных исследований керна и экспериментов по однофазной фильтрации флюидов при разных температурах или наличии соответствующих зависимостей. С использованием модели рассчитаны относительные фазовые проницаемости при различных температурах для слабосцементированной породы одного из месторождений Западной Сибири, которое содержит высоковязкую нефть. Проведены численные исследования влияния температуры на характер течения в капиллярном канале переменного сечения. Для численного моделирования использовалась платформа OpenFOAM. Установлено, что изменение свойств флюидов и породы при увеличении температуры приводит к уменьшению интенсивности формирования четочного течения и способствует его переходу в капельное течение.
С. Сривастава1, С. К. Саранжи2 1Инженерный колледж Раджкия г. Азамгарх, Азамгарх, Индия sambhrantsrivastava4@gmail.com 2Национальный технологический институт г. Джамшедпур, Джамшедпур, Индия sarojksarangi@yahoo.com
Ключевые слова: зубные имплантаты, композитный материал, титановый сплав, метод конечных элементов, искусственная нейронная сеть
Страницы: 164-180
Исследуется влияние конструкции зубного соединения на долговечность и эффективность зубных имплантатов. В среде автоматизированного проектирования моделируются соединения зубных имплантатов трех типов и армированный углеродом полиэфирэфиркетон. Проведена оценка эффективности модифицированного механизма фиксации зубного имплантата по сравнению с традиционным внутренним шестиугольным соединением и коническим абатментом. С использованием искусственной нейронной сети определен модуль упругости материала зубного имплантата. В результате изучения напряжений и деформаций в материале зубного соединения создана новая система фиксации. Установлено, что композитный материал, представляющий собой армированный углеродом полиэфирэфиркетон, обеспечивает высокую защиту кости
В статье показано, что дальнобойность равновесной микроструи SF6, нормированная на диаметр сопла, не зависит от размерной температуры торможения при сохранении четырех безразмерных параметров (нерасчетность, число Рейнольса по диаметру сопла и два температурных фактора). В отличие от равновесного случая, дальнобойность колебательно возбужденной микроструи SF6 существенно немонотонно зависит от размерной температуры торможения.
Р.Н. ЯКУБОВ1, А.С. ПАВЛИК1, Л.Е. ЛЕНЧЕНКОВА1, В.А. СТРИЖНЕВ2, А.А. ПОЛИТОВ3, Е.И. ГУСАРОВА4, А.А. МАМЫКИН2, Г.А. ТЕПТЕРЕВА1, А.Г. ТЕЛИН2 1Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, Россия rav_rb@bk.ru 2Уфимский научно-технический центр, Уфа, Россия strijnevva@ufntc.ru 3Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия anpolitov@yahoo.com 4Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия gusarovaei@ufntc.ru
Ключевые слова: полиакриламид, органический сшиватель, гидрогель, дисперсный наполнитель, волокнистый наполнитель, ремонтно-изоляционные работы, нефтяные скважины, органо-неорганические материалы
Страницы: 130-143
Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений зачастую сопровождается непредвиденными осложнениями, для ликвидации которых требуется проведение качественных ремонтно-изоляционных работ (РИР). В работе рассмотрены пути повышения эффективности проведения РИР в нефтяных и газовых скважинах с применением гелеобразующих тампонажных материалов. Предлагается использование различных гидрофильных и гидрофобных дисперсных и волокнистых наполнителей на основе полиакриламида и комплексного органического сшивателя в гидрогелях с целью улучшения их реологических свойств и увеличения блокирующей способности. Полученные таким образом органо-неорганические композиты демонстрируют разнообразие реологических свойств, что позволяет выбирать необходимые гелевые композиции для решения тех или иных задач РИР. Представлены результаты реологических (осцилляционных) и фильтрационных исследований, а также опытно-промысловых испытаний составов. В качестве дисперсных наполнителей при проведении осцилляционных исследований были использованы хризотил, черная сажа, гидрофильный нанокремнезем и механоактивированные древесная мука, шелуха риса, гидролизный лигнин. Среди волокнистых наполнителей рассмотрены полипропиленовая фибра, базальтовые и углеродные волокна. По результатам осцилляционных исследований определены величины модулей упругости (G') и вязкости (G''), точки кроссовера и линейного диапазона измерения для каждого из составов. Достигнуто увеличение модуля упругости до 48 % (G' = 53.3 Па) при добавлении черной сажи и до 50 % (G' = 54.2 Па) для состава с хризотилом и углеродным волокном по сравнению с базовым гидрогелем без наполнителей (G' = 36.1 Па). Добавление гидрофильного нанокремнезема позволило увеличить предел текучести (точка кроссовера) более чем на 300 % (до 210.4 Па). Фильтрационные исследования выполнены на модели идеальной трещины различной раскрытости (50, 100, 650 мкм) с использованием естественных образцов керна. Установлено, что при фильтрации воды гидрогель с добавками хризотила и полипропиленовой фибры имеет больший фактор остаточного сопротивления (ФОС = 167) в трещине с раскрытостью 100 мкм по сравнению с базовым гидрогелем (ФОС = 136) в трещине 50 мкм. При блокировании газонасыщенной модели идеальной трещины максимальный ФОС составил 2677. Опытно-промысловые испытания состава с дисперсным и волокнистым наполнителями для ликвидации катастрофических поглощений при бурении и проведении РИР прошли успешно.
Применение тепловизионной съёмки для реконструкции объектов исторического наследия ограничено влиянием современной распашки и отсутствием археологических объектов с контрастными термическими свойствами. Отличительная особенность предложенного алгоритма статистического анализа состоит в использовании текстурных признаков Харалика на этапе извлечения признаков. Последующая сегментация изображения позволяет выявить участки культурного слоя различной мощности как площадные ландшафтные объекты. Интерпретация их свойств основывается на эталонных данных междисциплинарных исследований - раскопок, геофизики, почвенных бурений. Оценка тенденций взаимного расположения сегментов разных классов и соотношение их площадей позволяет выдвинуть гипотезу о границах археологического памятника. Анализ структуры сегментированного тепловизионного изображения на участке средневекового Кушманского III селища (Удмуртия) показал принципиальные отличия в распределении гумусированного слоя грунта на поселении и прилегающей территории, не подвергавшейся антропогенному воздействию. Предложенный алгоритм может рассматриваться как эффективный инструмент изучения объектов исторического наследия.
С помощью численных экспериментов детально изучены ламинарные течения газопылевой среды с химическими реакциями в осесимметричной трубе. Исследование проведено для неокислительных реакций каталитического синтеза углеводородов из метана. Горячие стенки трубы прогревают двухфазный поток метана и каталитических наночастиц. Нагрев этого потока обеспечивает эндотермическую конверсию метана в углеводороды и водород. Показано, что наличие каталитических наночастиц в трубе, активирующих гетерогенно-гомогенные реакции, приводит к значительному отклонению течения двухфазной среды от течения Пуазейля однокомпонентного газа в силу изменения объема среды и ее вязкости. Исследовано изменение теплового режима по длине трубы при изменении теплопроводности реакционной среды. Проведены расчеты для различных значений температуры стенок, концентраций частиц, скорости ламинарного потока и прочих параметров. Найдено, что на скорость среды, распределение газовых компонент по объему и на выходе из трубы наиболее сильно влияют энергия активации метана на поверхности каталитических наночастиц, диаметр частиц и их концентрация.
П. Лазич, М. Костович, Д. Никшич
Белградский университет, Белград, Сербия predrag.lazic@rgf.bg.ac.rs
Ключевые слова: Предварительное обогащение, тяжелая среда, предконцентрат
Страницы: 143-149
Рассмотрена возможность применения гравитационного предварительного обогащения свинцово-медно-цинковой руды существующего производства в тяжелых средах. Испытания проведены на трех пробах руды месторождения “Рудник” в Сербии. При использовании рассматриваемого метода реализуется ряд преимуществ на этапе измельчения руды: сокращается удельный расход на тонну перерабатываемой руды в результате экономии электроэнергии; снижается количество флотореагентов. Изучен вопрос предварительного обогащения забалансовой руды. Потенциальное применение процедуры предобогащения позволит увеличить запасы руды при сохранении флотационной мощности на достигнутом уровне. Качество получаемого предконцентрата останется на уровне исходной руды, и загрузка флотационной фабрики сохранится.
P. Kumar1, S. Kumar Ghosh1, S. Saravanan2, J. Deb Barma1, R. K. Bhogendro Meitei1 1Department of Mechanical Engineering, National Institute of Technology, Agartala, India prabhatkumar855@gmail.com 2Department of Mechanical Engineering, Annamalai University, Annamalai Nagar, India
Ключевые слова: сварка взрывом, композит из разнородных сплавов, микроструктура, механические свойства, коррозия
Страницы: 127-139
Исследовалось получение сваркой взрывом соединения алюминиевого сплава Al 5052 с магниевым сплавом AZ31B с добавкой и без добавки частиц карбида кремния (SiC(p)) в зону сварного шва. Методом сканирующей электронной микроскопии показано наличие зон расплава и пор в случае сварки без SiC(p) и их отсутствие при сварке с добавкой SiC(p). Рентгенография выявила интерметаллические соединения Al12Mg17 и AlMg в обычном сварном шве (без SiC(p)), тогда как в сварном шве, упрочненном SiC(p), интерметаллические соединения не обнаружены. Максимальная микротвердость наблюдалась вблизи границы раздела сваренных сплавов и связана со значительной пластической деформацией, возникающей при соударении пластин. Прочность сварного шва, армированного карбидом кремния, на сдвиг (124.5 МПа) и растяжение (201 МПа) была выше, чем прочность сварного шва без SiC(p) (104 и 135 МПа соответственно). Что касается коррозионных свойств, то после 120 дней погружения образцов в морской раствор наблюдалось незначительное снижение их массы (0.01692 г/см2).
Е.А. Бутенко1, И.А. Кузнецов2, А.Е. Курепин2, Л.В. Маланчева2, А.И. Малкин3, Д.А. Попов3, А.А. Рязанцева2, Н.И. Шишов1, В.Б. Яшин2 1Федеральный центр двойных технологий «Союз», Дзержинский, Россия soyuz@fcdt.ru 2ГосНИИмаш им. В. В. Бахирева, Дзержинск, Россия 3Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН, Москва, Россия mlkn@list.ru
Ключевые слова: взрывчатый состав, наполнитель, композиционная смесь, совместимость, фугасное действие, метательная способность, бризантность
Страницы: 98-108
Представлены результаты исследования взрывчатых составов при замене горючего наполнителя --- порошка алюминия на изготовленную методом механоактивации алюмоборсодержащую композиционную смесь. Термодинамические расчеты характеристик наполнителей и взрывчатых составов выполнены с использованием программного комплекса TERRA и базы данных NIST. Исследованы совместимость наполнителей с активными связующими и влияние наполнителя на детонационные характеристики, фугасное, метательное и бризантное действие модельных взрывчатых составов.
В.В. Хахинов1, Е.В. Лаврентьева1,2, И.Д. Ульзетуева3, Д.Д. Цыренова2, С.В. Зайцева2, Д.Д. Бархутова2 1Бурятский государственный университет, Улан-Удэ, Россия khakhinov@mail.ru 2Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, Улан-Удэ, Россия lena_l@mail.ru 3Байкальский институт природопользования СО РАН, Улан-Удэ, Россия idulz@mail.ru
Ключевые слова: соленые озера, минерализация, микроорганизмы, сульфатредукция, метаногенез, индекс токсичности
Страницы: 136-145
Рассмотрены результаты гидрохимических и микробиологических исследований четырех наиболее крупных минеральных озер юго-западного Забайкалья: Нижнего Белого, Верхнего Белого, Цайдам и Селенгинского (Сульфатного). Выявлено, что процессы формирования химического состава озерных вод в основном связаны с геоструктурными особенностями территории, гидрогеохимическими процессами и климатическими условиями. Сделан вывод, что на химический состав вод большое влияние оказывает испарение, связанное с высокой солнечной инсоляцией в регионе, процесс вымораживания вод в зимний период и поступление атмосферных осадков. В анионном составе преобладают ионы гидрокарбоната, хлора, сульфата, среди катионов ведущее место принадлежит ионам натрия. Установлено, что в данных озерах широко распространены алкалофильные и галофильные бактерии-деструкторы, деятельность которых оказывает влияние на формирование состава вод в подобных озерах. Количественная оценка скоростей микробных процессов показала, что скорость оксигенного фотосинтеза в данных озерах составляла 331-680 мг С/(м2 сут), аноксигенного фотосинтеза находилась в пределах 24-500 мг С/м2. Скорость темновой фиксации варьировала от 30 до 776 мг С/(м2 сут). Было показано, что в озерах ключевым терминальным процессом деструкции является сульфатредукция. В донных осадках и микробных матах озер большая часть органического вещества используется для восстановления сульфатов. Высокая численность целлюлолитических и амилолитических микроорганизмов указывает на поступление в озера аллохтонного органического вещества. Эти данные в сопоставлении с количеством сульфатредуцирующих бактерий в озерах позволяет говорить о водоемах как об испытывающих антропогенное воздействие. Установлены тенденции изменения данных характеристик вод озер в результате естественной эволюции и антропогенного влияния.
В.Д. Кургузов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия kurguzov@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: смешанное нагружение, T-напряжения, излом траектории трещины, ветвление трещины, интегральный критерий прочности
Страницы: 135-152
Проведено исследование направления распространения прямолинейной плоской трещины в структурно-неоднородных (зернистых) материалах при совместном действии нагрузок, соответствующих I и II модам разрушения. Теоретическая кривая прочности материала типа кривой Кулона - Мора полагается известной. С использованием силового (интегрального) критерия Нейбера - Новожилова получены соотношения, позволяющие определить углы излома (ветвления) траектории трещины при произвольном обобщенном напряженном состоянии. В асимптотических представлениях компонент напряжений в окрестности вершины трещины учитываются несингулярные слагаемые (T-напряжения). Установлено, что трещина развивается: 1) перпендикулярно направлению максимального растяжения при отсутствии сдвиговых напряжений в окрестности ее вершины (гипотеза Эрдогана - Си), когда материал разрушается хрупко; 2) вдоль направления максимального сдвига при отсутствии нормальных напряжений в окрестности ее вершины в случае вязкого разрушения (имеет место испускание дислокации); 3) вдоль некоторого направления, соответствующего смешанному напряженному состоянию, когда материал разрушается квазихрупко или квазивязко. Направление распространения трещин зависит от отношения коэффициентов интенсивности напряжений для I и II мод разрушения, знака T-напряжений и формы теоретической кривой прочности на плоскости предельных состояний
Проведена оценка зависимости вегетационных индексов NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) и EVI (Enchanced Vegetation Index) от содержания пигментов в растениях на трех объектах с экологическими нарушениями участков земной поверхности: на территории разлива дизельного топлива, в районе естественного нефтепроявления и на участке после пожара. Проведенные исследования показали, что устойчивость к загрязнению нефтепродуктами исследованных видов растений возрастает в ряду: осока < злаки < полевой хвощ < ива < мох. Определение взаимосвязи между дистанционно измеренными оптическими характеристиками растительного покрова и концентрациями пигментов выявило наличие прямой зависимости индексов NDVI и EVI от концентрации пигментов в хвоще и злаках и обратной зависимости для ивы, мха и осоки. В районе естественного нефтепроявления в условиях загрязнения нефтью наблюдается значительное снижение суммы хлорофиллов по сравнению с контрольными условиями для земляники, полыни, тимьяна. На постпирогенном участке обнаружено снижение содержания хлорофиллов и каротиноидов в черемухе и увеличение содержания пигментов в бузине, что свидетельствует о более высокой устойчивости бузины к воздействию высоких температур. Вегетационные индексы на постпирогенном участке значительно ниже, чем на фоновом (экологически чистом) участке.
А.Л. Осипов, С.Н. Терещенко
Новосибирский государственный университет экономики и управления, Новосибирск, Россия alosip@mail.ru
Ключевые слова: нейронные сети, искусственный интеллект, беспилотный летательный аппарат, лесной массив, поиск человека, глубокое обучение, аугментация, детекция объектов
Страницы: 123-128
Исследован подход применения методов обучения для настройки моделей нейронных сетей, которые используются для автоматического обнаружения людей в лесостепной местности на изображениях. Для обнаружения применялись модели нейронных сетей YOLOv51, DenseNet, CenterNet, InceptionV3, Xception, Faster R-CNN. Среди представленных моделей наилучшие результаты продемонстрировала дообученная нейронная сеть YOLOv51, которая позволила с точностью 0,8795 на тестовой выборке по метрике F1-score с пороговым значением 0,5 определять людей по графическим изображениям.
В.И. Ростовцев, А.К. Салчак
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия benevikt@misd.ru
Ключевые слова: Труднообогатимые полиметаллические руды, совершенствование переработки, предварительное обогащение, повышение технологических показателей, снижение себестоимости продукции, улучшение экологической обстановки на предприятии
Страницы: 133-143
Приведены результаты исследований по совершенствованию технологических процессов рудоподготовки и обогащения на примере упорной труднообогатимой полиметаллической руды с учетом особенностей минерального состава. Для руды характерно тонкозернистое строение с многочисленными микровростками и тесным срастанием рудных минералов. В кристаллах сфалерита, главного рудного минерала месторождения, отмечается эмульсионная вкрапленность халькопирита и других сульфидов: галенита, пирита. Проведена оценка применения рентгенорадиометрической сепарации для предварительного обогащения руды.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
