Физико-математические науки. Рубрика в журнале - Международный журнал гуманитарных и естественных наук
Механизм ионной проводимости твердого электролита LiPON
Статья научная
На основании результатов анализа структурной модели твердого электролита LiPON, предложенной в работах Дж. Бейтса и др., показано, что полученное значение проводимости не может быть дрейфовой проводимостью. Выполнен расчет тока смещения через дебаевский диэлектрик, определены диэлектрические потери и рассчитана соответствующая им проводимость. Близость полученных результатов к результатам Дж. Бейтса и др. позволяет отнести полученные ранее значения проводимости к току смещения. Таким образом, данные импеданс-спектроскопии в области средних частот не могут использоваться для оценки дрейфовой проводимости твердого электролита LiPON.
Бесплатно
Механизм образования дефекта в структуре пиролизованного полиакрилонитрила
Статья научная
В работе рассмотрен механизм образования вакансионного дефекта (поры) в структуре пиролизованного полиакрилонитрила. Рассчитаны энергия образования дефекта, энергия связи пористой структуры. Теоретические расчеты выполнены в рамках модели молекулярного кластера методом MNDO. Вакансионный дефект (V-дефект) приводит к изменению геометрических параметров слоя полимера, что приводит к изменению электронного состояния системы. В структуре с вакансией появляются топологические дефекты в виде пента- и гептагонов, что приводит к изменению планарной структуры, т.е. деформирует поверхность полимера.
Бесплатно
Модели частиц, атомов и молекул
Статья научная
Построение моделей основано на системном подходе. В качестве системы могут рассматриваться: атом, элементом которого являются частицы; молекула, состоящая из атомов и т.д. Элементы системы создают электрические и магнитные поля, обуславливающие силы притяжения и отталкивания между элементами системы. В равновесном состоянии они находятся на определённом расстоянии друг от друга, образуя структуру системы. Таким образом, важнейшими характеристиками предлагаемых моделей являются силы притяжения и отталкивания между элементами системы, её структура и энергия, связанная с созданием или изменением системы. Это позволяет с физически ясных позиций и с учётом предложенных количественных зависимостей: во-первых, подойти с единых позиций к вопросам физики, химии, электрическим свойствам материалов, растворов, электролитов и т.д., во-вторых, рассчитать не поддающиеся измерению, а также без проведения дорогостоящих измерений характеристики частиц, атомов и молекул; в-третьих, определить наиболее вероятную структуру атомов и молекул. Предложенный подход позволит стимулировать исследование внутренних и внешних полей атомов и молекул, чтобы системно подойти к поиску эффективных катализаторов химических реакций.
Бесплатно
Модели элементарных частиц, атомов и молекул
Статья научная
Построение моделей основано на системном подходе. Рассматриваемые системы образуют: элементы, создающие структуру системы; силы, действующие между элементами; энергия образования или изменения системы. Наименьшей системой является атом водорода. Элементы системы создают электрические и магнитные поля, обуславливающие силы их взаимного притяжения и отталкивания. Это позволяет подойти с единых позиций к вопросам физики, химии, электрическим свойствам материалов, растворов, электролитов и т.д. Предложена фотонная модель элементарных частиц. Для этого введены коэффициент магнитного момента кольцевой частицы и постоянная ДюКа. Рассчитаны радиусы протона, электрона и мюона. Адекватность модели подтверждается соответствием расчётных и экспериментальных данных. Предложен «Закон изменения массы веществ, вступающих в реакцию» для определения энергетических результатов химических и ядерных реакций .
Бесплатно
Моделирование борьбы кланов во властной иерархии
Статья научная
Работа посвящена построению и исследованию математической модели «Власть-Общество», учитывающего наличие бюрократических кланов в иерархии. Формализуется понятие клана, рассматривается пятиточечная иерархия с двумя пятиточечными кланами. Модель имеет вид системы динамических уравнений с дискретным временем. Проведено исследование решений модели в зависимости от параметров и начальных условий. Результаты численных экспериментов показывают, что наличие кланов, благодаря их властолюбию, способно увеличивать власть не только у чиновников, входящих в клан, но также и у других инстанций.
Бесплатно
Моделирование движения жидкости
Статья научная
В рамках данной работы реализовано программное обеспечение для моделирования трехмерного потока жидкости на основе уравнения Навье-Стокса и метода Smoothed Particle Hydrodynamics. В процессе разработкииспользовался программный интерфейс CUDA для высокопроизводительного моделирования на основе параллельных вычислений, а также языки программирования высокого уровня С и C++. Приведены результаты трехмерной гидростатической симуляции распределения частиц в резервуаре, частично заполненном водой.
Бесплатно
Моделирование процесса переноса и диффузии мелкодисперсных частиц в атмосфере с учетом эрозии почвы
Статья научная
В работе рассматривается решение актуальной задачи по прогнозированию экологического состояния окружающей среды, на примере Приаральского региона, где за счет эрозии почвы осушенной части Аральского моря в атмосферу выбрасывается большое количество соли и мелкодисперсных вредных частиц. Приведены математическая модель, ее информационное обеспечение и результаты проведенных вычислительных экспериментов на ЭВМ. Разработанная модель, предназначена для исследования, мониторинга и прогнозирования процесса распространения загрязняющих веществ в атмосфере, и описывается системой дифференциальных уравнений в частных производных с соответствующими начальными и краевыми условиями. Указаны основные параметры, которые играют существенную роль в процессе переноса и диффузии вредных веществ в атмосфере: скорость ветра и его направления; рельеф местности; объем выброса солевых частиц в атмосферу, который зависит от скорости ветра и влажности почвы и т.д. На основе анализа проведенных численных экспериментов сформулированы выводы, служащие основанием для принятия управленческих решения по данной проблеме.
Бесплатно
Моделирование уровня заболеваемости болезнями органов дыхания населения приморского края
Статья научная
Болезни органов дыхания являются одной из ведущих причин заболеваемости и смертности в мире. Приморский край, как регион с уникальным климатом и экологическими условиями, может иметь свои специфические факторы риска, влияющие на здоровье населения. Моделирование заболеваемости поможет выявить связь между этими факторами и уровнем здоровья населения. В результате исследования была разработана линейная регрессионная модель, которая позволит проанализировать уровень заболеваемости болезнями органов дыхания среди населения Приморского края и выявить ключевые факторы, оказывающие на него влияние.
Бесплатно
Модификация дактилоскопических порошков
Статья научная
В данной статье обсуждаются модификации порошков для отпечатков пальцев при проведении судебно-медицинских экспертиз. С помощью теоретических расчетов методом MNDO найдена структура для модификации дактилоскопических порошков, с целью сбора вместе с отпечатками пальцев вещества, которое оставляет курящий человек - котинина.
Бесплатно
Неклассическая модель популяционной динамики
Статья научная
В статье изложена методология математического и имитационного моделирования неклассической задачи популяционной динамики, содержащей трофические и логистические функции. Приводятся результаты исследования невырожденной точки системы и устойчивости полученного решения. Получены формальные ограничения, позволяющие произвести классификацию особой точки и характер фазовых траекторий, описываемых системой. Излагается методика проведения имитационных экспериментов на базе аналитической платформы AnyLogic. Делается вывод о корректности полученных математических зависимостях и показателях устойчивости решения задачи.
Бесплатно
Статья научная
Все фигурирующие функции и их производные являются непрерывными и соотношения имеют место при ИДУ - интегро-дифференциальное уравнение; под устойчивостью линейного вольтеррова ИДУ третьего порядка понимается ограниченность при всех его решений и их первых, вторых производных.
Бесплатно
Некоторые особенности задачи нелинейной оптимизации
Статья научная
Предмет рассмотрения данной статьи - некоторые особенности задачи нелинейной оптимизации.Представлены алгоритм и примеры решения нелинейных задач оптимизации с использованием обобщенной функции Лагранжа, необходимых и достаточных условий экстремума 1-го и 2-го порядков. Рассмотрены многочисленные формы записи и функции Лагранжа, и ограничений, сформулированы наиболее простые, понятные составляющие нелинейной задачи оптимизации. Сделаны выводы о возможностях применения классической и обобщенной функциях Лагранжа.
Бесплатно
Новый статистический метод стилеметрии
Статья научная
Предложен новый метод статистического анализа в текстологии. Исследовано распределение частот различных первых значащих цифр в числительных связных авторских русскоязычных текстов. Показано, что эти частоты приближённо соответствуют закону Бенфорда с резким преобладанием доли единицы. Отклонения от закона Бенфорда являются статистически устойчивыми авторскими особенностями, позволяющими при некоторых условиях исследовать вопрос об авторстве, в частности, различать тексты разных авторов. Распределение цифр конца ряда {1, 2,…, 9} подвержено сильным флуктуациям и непоказательно. Предложенный подход проиллюстрирован и выводы подкреплены примерами компьютерного анализа произведений М. Агеева, В. Набокова, М. Шолохова, Н. Некрасова и др. Результаты обоснованы на основе непараметрических U-критерия Манна-Уитни и критерия Крускала-Уоллиса.
Бесплатно
О возможных ситуациях в условиях неопределенности
Статья научная
Обсуждается применение вероятности при решении различных задач в условиях неопределенности и возникающих при этом рисках. Отмечается, что трудности, сопровождающие решение проблем в условиях неопределенности, способствовали появлению понятия - субъективная вероятность. Рассмотрены риски, возникающие в этих условиях, а также возможные последствия. Обсуждается вопрос, в каких случаях риск может оказаться полезным, в чем суть полезности риска и от чего она зависит. Показано, что задача принятия решения в условиях неопределенности сводится к такой же задаче в условиях риска и что полезность риска - это отношение того, кто рискует, к своему возможному выигрышу или проигрышу. Наряду с этими рассуждениями приведены примеры из исторических событий, имеющих место в истории России в прошлом.
Бесплатно
О законах сохранения энергии в ньютоновской механике
Статья научная
Для произвольной механической системы показана теоретическая возможность существования множества различных «законов сохранения энергии» и получены два из них. Одно из этих соотношений при одинаковой размерности отличается от общеизвестного «закона сохранения энергии’ своими свойствами и номинальными значениями».
Бесплатно
О магнитном поле системы колец Гельмгольца
Статья научная
Показано, что производные одинакового порядка по всем пространственным переменным вектора магнитной индукции в центральной точке системы колец Гельмгольца пропорциональны друг другу, т.е. однородность магнитного поля системы одинакова по всем направлениям. Получено разложение проекций вектора магнитной индукции в этой точке до 8 порядка в ряд Тейлора по всем пространственным переменным.
Бесплатно
О расположении спектра задачи Трикоми для уравнения Лаврентьева-Бицадзе с комплексным параметром
Статья научная
В данной статье изучается вопрос о единственности решения задачи Трикоми для уравнения Лаврентьева-Бицадзе со спектральным комплексным параметром с двумя линиями изменения типа. Было рассмотрено уравнение смешанного типа с двумя линиями изменения типа, где , , - комплексные параметры; рассмотрены случаи на комплексной плоскости (область является внутренность правой ветви гиперболы; область является круг; область является внутренность параболы), в которых решение задачи единственно.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе проводится анализ возможности увеличения плотности элементов в схемах NOR и OR, сформированных на базе полевых гетеротранзисторов. Предлагается способ увеличения плотности рассматриваемых элементов, базирующийся на формировании гетероструктуры специфической конфигурации, легировании необходимых ее участков с помощью диффузии и ионной имплантации, а также оптимизации отжига примеси и/или радиационных дефектов. Проводится сравнительный анализ формирования данных транзисторов с помощью диффузии и ионной имплантации.
Бесплатно
Статья научная
Устанавливаются достаточные условия асимптотической устойчивости решений линейного интегро-дифференциального уравнения типа Вольтерра с неполными ядрами на полуоси. Для этого развиваются метод вспомогательных ядер, нестандартный метод сведения к системе, метод возведения уравнений в квадрат, метод преобразования уравнений В. Вольтерра, метод срезывающих функций, метод интегральных неравенств Ю.А. Ведь, З. Пахырова, лемма Люстерника-Соболева. Строится иллюстративный пример, показывающий естественность наложенных условий.
Бесплатно
Об одной задаче нестационарного конвективного переноса с начальным распределением специального вида
Статья научная
Статья представляет собой исследование задачи гидродинамической дисперсии, включающее в себя некоторые виды массопереноса нейтрального индикатора при фильтрации жидкостей. Целью исследования является определение влияния начального распределения на процесс массопереноса и выявление особенностей его динамики. В статье получены решения частных случаев задачи Коши для некоторых моделей учитывающих растворение веществ. Авторы отмечают, что начальное распределение специального вида может значительно изменять динамику переноса и формирование концентрационных градиентов.
Бесплатно
