Физика. Рубрика в журнале - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика
Статья научная
Работа посвящена фундаментальной проблеме современной астрономии: выявлению физически свойств, характерных для комет и кометных астероидов. Получено, что доля кометных астероидов составляет (10±5) % от общего количества астероидов, сближающихся с Землей (АСЗ).
Бесплатно
Статья научная
В работе исследуются колебания моноатомных кристаллических решеток, вызванные Ван-дер-Ваальсовскими силами. Построена динамическая модель и получены уравнения, описывающие колебания моноатомных кубических решёток в адиабатическом приближении. Выражены силовые константы динамической модели через упругие константы вещества и получены дисперсионные соотношения без каких-либо свободных параметров. Приводятся теоретические и экспериментальные дисперсионные кривые для Na и Al.
Бесплатно
Дифракция на цилиндрической полости ультразвуковых волн, возбужденных импульсным лазерным излучением
Статья научная
Цель работы - создание методики и средств выявления несплошностей в металле с помощью теневого и зеркально-теневого методов контроля ультразвуковой дефектоскопии с использованием бесконтактных способов генерации и регистрации УЗ волн. Для достижения этой цели на специальном стенде проведены исследования по дифракции объемных упругих волн на цилиндрической полости. Для возбуждения ультразвука и приема дифрагированных волн используются импульсный лазер и широкополосный ЭМА приемник. Установлено, что наряду с уменьшением амплитуды УЗ импульсов продольных и поперечных волн, прошедших через несплошность, количественными оценками брака могут служить изменение длительности импульсов и частоты, на которую приходится максимум их спектра
Бесплатно
Статья научная
Нестационарный перенос вещества по диффузионному механизму в осесимметричной двухслойной шарообразной грануле с разными проницаемостями при идеальном контакте представлен системой параболических уравнений в формате 1-D сферических координат. На внешней поверхности гранулы поддерживается постоянная концентрация диффундирующей среды, а на границе сопряжения слоев применено граничное условие четвертого рода. Попытка решить аналогичную задачу по постановке методом одностороннего полуограниченного интегрального преобразования Лапласа не приводит к физически обоснованному решению, т. к. для малых значений времени решение неустойчиво и не удовлетворяет критерию сходимости с увеличением числа членов получающегося в результате ряда. Однако если применить для интегрирования исходной системы классический метод разделения переменных, то полученное решение, оказывается, удовлетворяет каждому уравнению системы и тождественно выполняет начально-краевые условия. Исследуемая задача имеет важное практическое приложение для оценки кинетического коэффициента постулата Глюкауфа скорости переноса одновидовой среды в бидисперсном гранулированном материале в приближении гипотетической линейной модели с сосредоточенными параметрами.
Бесплатно
Статья научная
Экспериментально установлено, что совершенство кристаллов рубина и энергии излучения связаны с термодинамическими условиями выращивания кристаллов способом Вернейля, внедрением примеси титана и использованием шихты оксида алюминия α- фазы.
Бесплатно
Статья научная
Приводятся результаты расчетов электрического сопротивления углеродных нанотрубок (5,5) и (7,7) при механическом нагружении и интерка-лировании серой. При моделировании использовался формализм неравновесных функций Грина, совмещенный с теорией функционала плотности, реализованный в квантово-механическом пакете TranSiesta.
Бесплатно
Задача о распространении акустических волн в пористой среде, насыщенной пузырьковой жидкостью
Статья научная
В пластовых жидкостях во многих случаях присутствует газ. Например, газожидкостная смесь в пористой среде образуется при кислотных обработках низкопроницаемых зон, при водогазовом воздействии на пласты и т. д. Поэтому представляется актуальным учитывать присутствие пузырьков газа при изучении волновых процессов в пористых средах, насыщенных жидкостью. В настоящей работе теоретически исследуется распространение акустических волн в пористой среде, насыщенной газожидкостной смесью, с учетом межфазных сил взаимодействия между жидкостью и скелетом и теплообмена между газом и жидкостью. Записана общая система уравнений и физических соотношений, описывающая распространение волн в пористой среде, заполненной пузырьковой жидкостью. Получено дисперсионное соотношение, описывающее зависимость комплексного волнового вектора от частоты, на основе которого исследована зависимость фазовой скорости и коэффициента затухания от частоты для «быстрой» и «медленной» волн. Результаты расчетов позволяют оценить влияние пузырьков газа на распространение звуковых волн в пористой среде, насыщенной пузырьковой жидкостью. Кроме этого, результаты работы могут быть использованы при интерпретации данных акустического зондирования пористых сред.
Бесплатно
Закономерности формирования соединений углеродных нанотрубок на основе дефекта 5-7
Статья научная
Методами молекулярной механики рассчитаны структуры парных соединений zigzag-zigzag, armchair-zigzag, zigzag-chiral, armchair-armchair, armchair-chiral, chiral-chiral однослойных углеродных нанотрубок диаметром от 1,5 А до 5 А на основе комбинированного топологического дефекта 5-7. Установлены закономерности формирования структуры соединений нанотрубок, а также взаимосвязи между структурными параметрами соединений и относительным расположением топологических дефектов 5 и 7.
Бесплатно
Замечание о вычислении скорости волны Рэлея и производной определителя Рэлея в упругих средах
Статья научная
Существует много приближенных и точных формул для определения скорости поверхностных волн в упругих средах. Получено аналитическое выражение для скорости волны Рэлея через значения скоростей объемных волн, а также формула, позволяющая определить вычет в задачах возбуждения и дифракции поверхностных акустических волн в однородном изотропном упругом полупространстве, допускающих решение для полей деформаций и напряжений в виде квадратур. Вычислены значения скорости волн Рэлея и производной определителя Рэлея для некоторых сред по литературным данным. Полученные результаты могут помочь в получении аналитических выражений и позволяют уменьшить время расчета на этапе численного решения задач дифракции и возбуждения акустических волн.
Бесплатно
Замечание о формулах для скорости волн Рэлея
Статья научная
Представлен вывод выражения для скорости поверхностных волн на границе упругого полупространства (волн Рэлея) через значения скоростей объемных упругих волн. Получены обобщенные формулы Нкемзи и Малишевского. Приведено решение уравнения, выраженное через тригонометрические и гиперболические функции. Рассмотрены некоторые приближенные формулы.
Бесплатно
Идентификация неньютоновского поведения жидкометаллических систем
Краткое сообщение
Выделены особенности колебаний, позволяющие идентифицировать реологический тип и свойства гетерогенных структур в опытах с жидкими металлами. Выполнена интерпретация результатов и даны рекомендации по обработке данных.
Бесплатно
Идентифицируемость высокотемпературных псевдоожиженных слоев
Статья научная
Обсуждены вопросы, связанные с построением матрицы наблюдаемости для нелинейных систем и возникающие при отработке высокотемпературных установок, на примере топочных устройств с кипящим слоем.
Бесплатно
Излучатель и приемник ультразвука для бесконтактного контроля качества тонколистовых металлоизделий
Статья научная
Приведены результаты исследования по выявлению зависимости основных характеристик ультразвуковых волн Лэмба, возбуждаемых в металлических пластинах термооптическим излучателем, от его геометрических и энергетических параметров. Таким излучателем ультразвука считается нагретая зона поверхности металла при его облучении наносекундными оптическими импульсами. Регистрация возбуждаемых волн Лэмба осуществлялась специальным широкополосным ЭМА-приемником. Полученные результаты можно использовать при создании средств бесконтактного ультразвукового контроля качества тонких металлоизделий.
Бесплатно
Излучение объемных волн при распространении рэлеевской волны в остроугольном клине
Статья научная
Получено решение задачи определения рассеянного акустического поля объемных волн на наклонной плоской границе, образованной резким изломом поверхности (среда имеет форму остроугольного клина), по которой распространяется неоднородная волна.
Бесплатно
Статья научная
Изучено поведение параметров процесса релаксации напряжений технически чистого алюминия А 85 при температурах 296 и 333 К в условиях влияния слабых электрических потенциалов. Установлено, что наложение потенциала на поверхность алюминия, подвергаемого испытанию на релаксацию, приводит к изменению её параметров.
Бесплатно
Изменение структуры металлических кластеров в процессе их получения
Статья научная
Методами компьютерного моделирования изучается структура кластеров, находящихся в неравновесном состоянии. Для анализа привлечены данные моделирования процесса формирования металлических кластеров в методе испарение - конденсация [1]. Найдено, что граница кластера имеет два слоя: внешний слой малой плотности и внутренний слой с упаковкой более плотной, чем центральная часть кластера. Обсуждается изменение приповерхностного слоя при разной степени неравновесности кластера.
Бесплатно
Измерение радиусов кривизны лежащих капель воды в процессе их испарения методом интерферометрии
Статья научная
С помощью предложенного авторами ранее интерферометрического метода определены временные зависимости радиусов кривизны лежащих капель в их вершине в условиях открытого испарения. Рассмотрено влияние подложки на поведение регистрируемых параметров. Показано, что оно различно для гладкой и грубой подложек, различающихся способностью удерживать линию контакта трех фаз неподвижной.
Бесплатно
Измерение скорости волн Лэмба, возбуждаемых лазерными наноимпульсами
Статья научная
Проведено экспериментальное исследование зависимости основных параметров у.з. импульсов волн Лэмба, возбуждаемых оптико-термическим излучателем круглой формы, от его диаметра. Обнаружено, что начиная с диаметра 3,0 мм, происходит разделение у.з. импульса на два. Считается, что источниками разделенных импульсов являются диаметрально противоположные края ОТ-излучателя. Из результатов эксперимента следует, что зависимость времени распространения максимумов разделенных импульсов от диаметра ОТ-излучателя является линейной. Исходя из этого, предложен графический метод локального измерения групповой средней скорости волн Лэмба.
Бесплатно
Измерение удельной теплоёмкости стёкол на основе B2O3+Bi2O3 в широком интервале температур
Статья научная
В данной работе методом охлаждения экспериментально исследована температурная зависимость удельной теплоёмкости стёкол, полученных на основе соединения 2B2O3+Bi2O3 (2:1) с добавлением к 1 молю этого соединения 0,01, 0,02, 0,04, 0,08, 0,12, 0,5 молей NaOH. Экспериментально показано, что с ростом содержания Na в исходной смеси температурные зависимости удельной теплоёмкости стёкол от температур расплава до температур, близких к комнатным, имеет сложный характер. Дана их физическая интерпретация на основе особенностей молекулярной подвижности в области температур до и выше температуры стеклования.
Бесплатно
Статья научная
Разработана оригинальная модификация метода ионностимулированного переноса атомов Fe и Сu на поверхность пленки ПВДФ при одновременной радиационной карбонизации ее ионами Аг+ в сверхвысоковакуумной камере РФЭС спектрометра.
Бесплатно
