Статьи журнала - Математическая физика и компьютерное моделирование

Все статьи: 579

Определение собственных мод для гравитационной неустойчивости в газовом диске

Определение собственных мод для гравитационной неустойчивости в газовом диске

Бутенко Мария Анатольевна, Еремин Михаил Анатольевич, Корчагин Владимир Иванович, Морозов Александр Гавриилович, Хоперсков Сергей Александрович

Краткое сообщение

В работе приведены результаты численного расчета собственных мод в радиально неоднородном гравитирующем газовом диске. Определены собственные частоты гравитационно неустойчивых возмущений в линейном приближении для двухрукавных спиральных волн в различных моделях.

Бесплатно

Определение сродства к электрону на основе экспериментально измеренных времен жизни отрицательных молекулярных ионов производных кумарина

Определение сродства к электрону на основе экспериментально измеренных времен жизни отрицательных молекулярных ионов производных кумарина

Таюпов Мансаф Масхутович, Рахмеев Рустам Габдулшагитович, Асфандиаров Наиль Лутфурахманович, Пшеничнюк Станислав Анатольевич

Статья научная

Методом масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата медленных (0-15 eV) электронов исследованы молекулы 4,7 и 6,7-дигидроксикумарина. Данные соединения являются биологически активными веществами растительного происхождения и обладают антиоксидантными и бактерицидными свойствами. Анализ каналов распада молекулярных отрицательных ионов (ОИ) на стабильные фрагменты с использованием результатов квантово-химических расчетов в приближении теории функционала плотности позволил определить наиболее вероятные структуры осколочных ионов ([M H]-, [M 2H]-, [M CO]-, [M COH]-, [M COOH]-и т. д.). Экспериментально измерено среднее время жизни молекулярныхОИ 4,7-дигидроксикумарина относительно автоотщепления электрона. В рамках приближения Аррениуса была оценена величина адиабатического сродства к электрону (𝐸𝐴𝑎). Установлено, что теоретические значения 𝐸𝐴𝑎, вычисленные методом B3LYP/6-31+G(d) с минимальным добавлением диффузных функций как разности полных энергий нейтральной молекулы и анионрадикала, коррелируют с величинами 𝐸𝐴𝑎, полученными из эксперимента.

Бесплатно

Определение уникальности походки человека с использованием инерциальных датчиков портативного устройства

Определение уникальности походки человека с использованием инерциальных датчиков портативного устройства

Столяров Александр Юрьевич

Статья научная

В статье демонстрируется уникальность походки человека на основании данных, получаемых с сенсоров портативного устройства путем экспериментального исследования. Раскрываются принципы дальнейшей автоматизации процесса и варианты применения полученных данных.

Бесплатно

Оптимальная адаптивная система для исследования зарядовых и частотных свойств гетероструктур с зарядовой связью

Оптимальная адаптивная система для исследования зарядовых и частотных свойств гетероструктур с зарядовой связью

Заярный Вячеслав Петрович, Пономарев Игорь Николаевич, Гирич Сергей Владимирович, Астафурова Ольга Александровна

Статья научная

Разработана система для исследования зарядовых и частотных характеристик твердотельных гетероструктур в составе приборов с зарядовой связью и особенностей взаимодействия носителей заряда в слоях гетероструктур с внешними полями радиочастотного диапазона. Оптимизация измерительных цепей системы производилась на основе требований проводимых экспериментов.

Бесплатно

Оптимальная форма ротора гиродина в классе конических тел

Оптимальная форма ротора гиродина в классе конических тел

Бирюк Андрей Эдуардович, Дроботенко Михаил Иванович, Рядчиков Игорь Викторович, Свидлов Александр Анатольевич

Статья научная

Ставится задача поиска оптимальной формы ротора гиродина и угловой скорости вращения, максимизирующие момент импульса относительно оси вращения, с учетом конечной прочности материала. Задача численно решается в классе конических тел вращения. Исследуется зависимость полученного решения от коэффициента Пуассона материала ротора.

Бесплатно

Оптимальное восстановление вторых производных от аналитических функций по их значениям в конечном числе точек

Оптимальное восстановление вторых производных от аналитических функций по их значениям в конечном числе точек

Овчинцев Михаил Петрович

Статья научная

В работе изучается задача наилучшего приближения второй производной от ограниченной аналитической функции, заданной в единичном круге в точке по информации о значениях первой производной в этой же точке, а также значениях самой функции в некотором конечном наборе точек. Вначале находится погрешность наилучшего метода приближения. После этого вычисляются коэффициенты линейного наилучшего метода восстановления. В конце статьи доказывается, что линейный наилучший метод приближения в рассматриваемом случае единственен.

Бесплатно

Оптимизация и сценарно-имитационное моделирование динамики структуры малых искусственных русел пойменных территорий

Оптимизация и сценарно-имитационное моделирование динамики структуры малых искусственных русел пойменных территорий

Бакулин Владислав Сергеевич, Васильченко Анна Анатольевна, Воронин Александр Александрович, Харитонов Михаил Алексеевич

Статья научная

Целью настоящей работы является исследование свойств оптимальности локальных искусственных русловых систем пойменных территорий. Предложен метод поиска топологической структуры и площади поперечных сечений искусственных русел, максимизирующих суммарную взвешенную площадь затапливаемой территории. Для адекватности постановки и решения задачи управления проведено адаптивное зонирование цифровой модели территории поймы на участки с незначительным эффектом межзонного затопления при малых и средних паводках. Оптимальная пропускная способность малых русел разыскивалась с помощью многошагового рекурсивного метода динамического программирования. Представлены результаты численной реализации алгоритма с использованием компьютерных гидродинамических имитаций паводковой динамики и геоинформационным моделированием пространственно распределенных параметров рельефа нескольких участков территории северной части Волго-Ахтубинской поймы с искусственными локальными русловыми системами. Построен взвешенный ориентированный граф межфакторных взаимодействий, определяющих паводковую динамику северной части Волго-Ахтубинской поймы, при помощи которого проведена формализация сценариев развития ситуации и динамики параметров, непосредственно определяющих оптимальную локальную русловую структуру. Приведены субъективные оценки вероятности сценариев и нечеткие оценки динамики параметров русловой структуры.

Бесплатно

Особенности адгезии фторполимеров к поверхности высокоуглеродистой стали под воздействием непрерывного лазерного излучения. Модельный квантово-химический подход

Особенности адгезии фторполимеров к поверхности высокоуглеродистой стали под воздействием непрерывного лазерного излучения. Модельный квантово-химический подход

Кольченко А.Н., Литинский А.О., Тескер E.H., Тескер С.Е.

Статья научная

Методом MNDO-PM/3 с оптимизацией геометрии проведены расчеты кластерных моделей поверхностных адгезионных взаимодействий макромолекулы фторполимера (на примере фторкаучука) с гидроксидсодержащими центрами поверхности высокоуглеродистой стали, которые могут иметь место при воздействии лазерного СО2-излучения. Показано, что это взаимодействие может привести к образованию прочных адгезионных связей не только в случае отрыва ОН-групп от атомов металла поверхности, но и при их отрыве от выходящих на поверхность атомов углерода.

Бесплатно

Особенности взаимодействия электронодонорных молекул с поверхностью кристаллических оксидов α-АL2О3, СR2О3 И АL/СR2О3. Модельные квантовохимические расчеты

Особенности взаимодействия электронодонорных молекул с поверхностью кристаллических оксидов α-АL2О3, СR2О3 И АL/СR2О3. Модельные квантовохимические расчеты

Перминов В.Н., Литинский А.О.

Статья научная

В рамках модели молекулярного кластера с замыканием нескомпенсированных валентностей атомами водорода и полуэмпирической расчетной схемы MNDO-PM/3 в валентном базисе с включением 3d-орбиталей атома хрома рассчитаны электронно-энергетические и ИК-спектроскопические характеристики поверхностных центров кристаллов α-Аl2О3, Сr2О3 и Аl/Сr2О3 с неполнокоординированными атомами Аl* и Сr* на поверхности, а также хемосорбционных комплексов молекул NH3, H2O, СН3ОН с этими центрами. Получены энергетические барьеры, отвечающие переходу недиссоциативной формы адсорбции этих молекул в диссоциативную. Обсуждены электронные и геометрические характеристики соответствующих переходных состояний, закономерности изменения теплот адсорбции, а также процесса поверхностной диссоциации (переноса протона с одного центра на другой) и характеристических колебательных частот в изучаемых рядах.

Бесплатно

Особенности динамики затопления Волго-Ахтубинской поймы в зависимости от режимов испарения и инфильтрации

Особенности динамики затопления Волго-Ахтубинской поймы в зависимости от режимов испарения и инфильтрации

Писарев Андрей Владимирович, Храпов Сергей Сергеевич, Воронин Александр Александрович, Дьяконова Татьяна Андреевна, Циркова Евгения Александровна

Статья научная

Представлены результаты компьютерного моделирования динамики поверхностных вод в Волго-Ахтубинской пойме с учетом потери воды на испарение и инфильтрацию. Проведено сравнение расчетов с данными дистанционного спутникового зондирования (LandSat 7) о площади затопления во время весеннего паводка в пойме в 2011 году.

Бесплатно

Особенности исследования полимеризации пленок методом маятника

Особенности исследования полимеризации пленок методом маятника

Титов В.А., Акатьев В.В., Бондаренко С.В.

Статья научная

Применен простой маятниковый метод к изучению механических свойств высыхающей пленки. Предложены методические рекомендации как результат обобщения экспериментальных исследований добротности колебательной системы с различными пленками. Имеется согласие с модельными представлениями о полимеризации пленкообразователя, смешанного с растворителем. В рамках одного метода перекрывается весь диапазон механического поведения пленки с количественными результатами, приемлемыми для сравнительных прикладных исследований некоторых пленкообразователей.

Бесплатно

Особенности строения и перегруппировок поверхностных центров различных модификаций диоксида кремния в условиях жесткого дегидроксидирования

Особенности строения и перегруппировок поверхностных центров различных модификаций диоксида кремния в условиях жесткого дегидроксидирования

Литинский А.О., Перминов В.Н.

Статья научная

В рамках модели молекулярного кластера с применением неэмпирического метода МО ЛКАО в базисе 6-31 G* рассчитаны стабильные поверхностные конфигурации дегидроксидированного кремнезема при фиксированных значениях угла α = ‹SiOSi, отвечающих различным модификациям SiO2 Показано, что поверхностный атом О* примыкает к одному из атомов Si, выходящих на поверхность. Его положение, равноудаленное от соседних атомов Si (четырехчленный поверхностный цикл), является переходным между соответствующими стабильными конфигурациями. При углах α > 132° перенос О* от одного центра к другому затруднен (большой энергетический барьер), при α ~ 123° ÷ 126° барьер ΔЕ# становится незначительным (сравним с энергией теплового движения) и такой переход становится возможным (соответствующая поверхностная конфигурация становится структурно нежесткой).

Бесплатно

Отражение регулярных функций

Отражение регулярных функций

Павлов Андрей Валерианович

Краткое сообщение

В статье доказано, что функция, совпадающая с отраженной относительно некоторой точки функцией, может быть отражением исходной функции относительно некоторой другой точки. Двойное отражение приводит к периодичности произвольной аналитической функции в достаточно общих условиях. Приведен пример, в котором четная функция становится периодической, как результат сдвигов и отражений оносительно двух точек. Аналогичный результат получается, если рассмотреть поле сдвигов 𝐹(𝑝), у которого каждое значение в точке с действительной частью A является результатом сдвига вправо значений функции 𝑓(𝑝) на 2𝐴 в той же точке (мы сдвинули значения прямой линии с действительной частью -𝐴). Можно использовать совпадение всех значений такого поля на прямых линиях с действительными частями A+B со значениями результата двух сдвигов на величины 2𝐴 и 2𝐵 функций 𝑓(𝑝) и 𝑓(𝑝 - 2𝐴) соответственно. Если поле 𝐹(𝑝) сдвинуть в обратную сторону на те же значения, то мы получим исходную регулярную в левой полуплоскости функцию. Результат обратного сдвига можно рассматривать как результат двух сдвигов (первый относительно точки (0, 0), второй относительно точки (-𝐴, 0) функции 𝑓(𝑝 + 2𝐴)). Результаты сдвигов налево функции 𝑓(𝑝) образуют новое поле 𝐺(𝑝), которое совпадает с исходной регулярной функцией 𝑓(𝑝). Данный факт эквивалентен периодичности 𝑓(𝑝). Значения поля 𝐹(𝑝) сопряжены во всех точках правой полуплоскости значениям исходной регулярной функции 𝑓(𝑝), если она действительна на всей мнимой оси. Данный факт тоже приводит к совпадению функции 𝑓(𝑝) с константой в случае регулярности функции в левой полуплоскости. Поле 𝐹(𝑝) совпадает с полем сдвигов функции 𝑓(𝑝).

Бесплатно

Оценка возможности применения метода лазерной триангуляции к измерениям толщин тонких пленок

Оценка возможности применения метода лазерной триангуляции к измерениям толщин тонких пленок

Адамов Антон Андреевич, Храмов Владимир Николаевич

Статья научная

Рассмотрена задача определения толщины тонких пленок методом лазерной триангуляции. Получено выражение, связывающее значение толщины пленки и координаты лучей на фотоприемнике. Экспериментально показана возможность применения данного метода для измерения толщин в диапазоне [0,1;1] мм. Полученные результаты могут быть использованы в офтальмологии для экспресс-диагностики во время проведения операций на роговичном слое.

Бесплатно

Оценка искажения коэффициента изопериметричности тетраэдра при билипшицевом отображении

Оценка искажения коэффициента изопериметричности тетраэдра при билипшицевом отображении

Шуркаева Диана Васильевна

Статья научная

В статье дается оценка коэффициента изопериметричности тетраэдра, полученного при квазиизометрическом отображении через коэффициент изопериметричности исходного тетраэдра. Этот коэффициент дает условие сохранения аппроксимируемости градиента для тетраэдральной сетки при квазиизометрическом отображении.

Бесплатно

Оценка погрешности вычисления интегральных функционалов с помощью кусочно-линейных функций

Оценка погрешности вычисления интегральных функционалов с помощью кусочно-линейных функций

Клячин Алексей Александрович

Статья научная

В настоящей работе вычисляется погрешность, с которой может быть подсчитан заданный интегральный функционал, если в качестве приближающих функций взять кусочно-линейную функцию над триангуляцией, построенной в области.

Бесплатно

Оценка погрешности вычисления площади при кусочно-полиномиальной аппроксимации

Оценка погрешности вычисления площади при кусочно-полиномиальной аппроксимации

Клячин Алексей Александрович, Панченко Алиса Геннадьевна

Статья научная

В настоящей работе дается оценка погрешности, с которой может быть подсчитан заданный интегральный функционал, если в качестве приближений взять класс кусочно-полиномиальных функций, построенных на треугольных сетках. Показывается, что при некоторых геометрических условиях на триангуляцию степень погрешности будет порядка 𝑂(ℎ +1), где ℎ - максимальная сторона треугольников триангуляции и - степень используемых полиномов.

Бесплатно

Оценка потенциальной помехоустойчивости алгоритма распознавания вида модуляции узкополосных сигналов методом численного моделирования

Оценка потенциальной помехоустойчивости алгоритма распознавания вида модуляции узкополосных сигналов методом численного моделирования

Захарченко Владимир Дмитриевич

Статья научная

Методом статистического моделирования произведена оценка потенциальной точности алгоритма классификации радиосигналов по типу модуляции. Показано, что помехоустойчивость предложенного алгоритма позволяет осуществлять уверенное разделение амплитудной и фазовой модуляции при превышении шума над сигналом до 10 дБ; причем сигналы с фазовой модуляцией распознаются точнее.

Бесплатно

Оценка потенциальной помехоустойчивости стробоскопического преобразователя периодических импульсных сигналов методом численного моделирования

Оценка потенциальной помехоустойчивости стробоскопического преобразователя периодических импульсных сигналов методом численного моделирования

Захарченко В.Д., Писанко А.А.

Статья научная

В работе рассматривается математическая модель стробоскопического преобразователя широкополосных импульсных сигналов, позволяющего регистрировать широкополосные сигналы и состоящего из перемножителя и низкочастотного фильтра. Методами численного моделирования произведены расчеты погрешности воспроизведения импульсного сигнала стробоскопическим преобразователем при действии аддитивных и мультипликативных помех. Низкочастотная фильтрация стробоскопических выборок осуществлялась с использованием алгоритма БПФ. Приводятся результаты численного моделирования, позволяющие оценить границы допустимого уровня помех при обработке импульсных сигналов.

Бесплатно

Оценка сродства к электрону по данным о временах жизни отрицательных молекулярных ионов p-кумаровой и кумарин-3-карбоновых кислот

Оценка сродства к электрону по данным о временах жизни отрицательных молекулярных ионов p-кумаровой и кумарин-3-карбоновых кислот

Таюпов М.М., Маркова А.В., Сафронов А.М., Рахмеев Р.Г.

Статья научная

Методом масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов исследованы молекулы p-кумаровой и кумарин-3-карбоновой кислот. Экспериментально измерено среднее время жизни отрицательных молекулярных ионов относительно самопроизвольного выброса электрона. В рамках приближения Аррениуса была оценена величина адиабатического сродства к электрону (𝐸𝐴𝑎). Установлено, что теоретические значения 𝐸𝐴𝑎, вычисленные методом B3LYP/6-31+G(d) с минимальными добавлением диффузных функций как разность полных энергий нейтральной молекулы и анион радикала, хорошо коррелируют с величинами 𝐸𝐴𝑎, полученными из эксперимента.

Бесплатно

Журнал