Научный архив: статьи

Рассмотрены способы приема широкополосного шумового сигнала горизонтальной линейной протяженной антенной в зоне Френеля вблизи границы среды (поверхности), позволяющие одновременно с обнаружением определять направление, расстояние до источника и глубину его погружения.

Исследовано явление, возникающее при нахождении источника и приемника сигнала вблизи границы среды вода-воздух, когда от источника к приемнику приходят два луча
(прямой и отраженный от поверхности).

Оператор компенсации задержек сигнала, приходящего на M приёмников антенны, дает фокусировку приёмной системы в точку предполагаемого расположения источника.

При двухлучевом сигнале это может приводить к появлению двух точек фокусировки в пространстве по расстоянию.

Показано, что в зависимости от взаимного расположения источника и приемника фокальные пятна могут быть заметно разнесены по расстоянию или практически сливаться.

Для первого случая предложен метод расчета глубины погружения источника при известных расстояниях до двух фокальных пятен.

Когда фокальные пятна не разделяются, предложен метод консолидированной
обработки сигнала, в котором осуществляют дополнительное сканирование временных задержек по возможным запаздываниям сигнала между лучами, при этом задержка единая на всех элементах антенны.

Показано, что при получении максимальной мощности сигнала введенное запаздывание будет функционально связано с глубиной погружения источника, что позволяет в предложенном методе осуществлять совместное определение направления, расстояния и глубины погружения источника.

Кроме того показано, что метод консолидированной обработки позволяет увеличить мощность принимаемого сигнала в точке максимального отклика до 50 % относительно традиционного алгоритма приема сигнала горизонтальной линейной антенной в зоне Френеля. Исследование проведено методом компьютерного моделирования.

Исследована новая конструкция жидкокристаллического модулятора для терагерцо-
вого диапазона. Предложенная конструкция состоит из набора тонких стандартных
-ячеек, каждая из которых имеет собственное электроуправление, а весь набор по-
мещен между поляризатором и анализатором. Если исходное терагерцовое излучение
поляризовано линейно, то входной поляризатор в устройстве отсутствует, что су-
щественно повышает суммарный коэффициент пропускания модулятора. Число
стандартных жидкокристаллических
-ячеек определяется толщиной одной такой
ячейки и условием максимума коэффициента пропускания интерференции поляризо-
ванных волн. Полное время срабатывания такого модулятора определяется быстро-
действием одной стандартной
-ячейки составляет несколько миллисекунд.
При этом коэффициент пропускания, для длины волны не превышающей 30 мкм, та-
кого устройства может быть не менее 15 %. Увеличить суммарный коэффициент
пропускания жидкокристаллического модулятора можно путем оптимизации опти-
ческих параметров стандартной жидкокристаллической ячейки, что позволит одно-
временно увеличить диапазон модуляции ТГц-излучения.

Решается 3D краевая задача расчета баротропной приливной динамики Курильского региона, включающего южную область Охотского моря, проливы Курильской гряды и ее материковый склон.

Краевая задача в гидростатическом приближении реализуется в постановке для контравариантных потоков программного комплекса Cardinal.

Моделирование приливной динамики проливов курильской гряды и ее материкового склона имеет особое значение в связи с высоким геостратегическим престижем региона. Исключительная сложность рельефа области, содержащей десятки подводных вулканов, требует решения задачи в полной негидростатической постановке; это делает не-
обходимым многопроцессорную реализацию модели с высоким сеточным разрешением для ее репрезентативности.

С целью кардинального уменьшения вычислительных затрат предложена рациональная методика рассмотрения и воспроизведения приливной динамики на 2D вертикальных разрезах области при решении на разрезах краевой задачи с повышенным сеточным разрешением.

Приводится постановка краевых задач на продольных и поперечных вертикальных разрезах в негидростатической формулировке и в гидростатическом приближении.

Приводятся результаты расчета полей уровня и скорости приливных течений, генерируемых доминирующей лунно-солнечной волной K1 и суммарным приливом в подобластях региона, результаты расчета структуры вертикальной скорости
на разрезах области; приводятся результаты сравнения придонной вертикальной скорости над подводной горой и на свале глубин в гидростатической и негидростатической постановках, расчет частотного спектра и энергии приливных течений.

Необходимость развития моделей и методов расчета нестационарных течений газа и жидкости с концентрированной завихренностью обусловливается широким распространением такого рода течений в природе и технике.

Рассматривается численное моделирование формирования вихревого кольца, его распространения и взаимодействия с плоской преградой, ориентированной по нормали к направлению перемещения кольца. Обсуждается построение модели виртуального генератора вихревых колец и выбор комплекса параметров, описывающих генерирующий импульс (продолжительность импульса и его амплитуда).

Расчетная область состоит из внутренней области генератора вихревых колец и область внешнего пространства за его срезом, в которой происходит формирование и движение вихревого кольца.

Для численных расчетов применяются нестационарные уравнения Навье–Стокса в осесимметричной постановке, для дискретизации которых используется метод конечных объемов.

Для моделирования течения, образующегося при движении поршня в трубе,
на левом торце генерирующей трубки используются нестационарные граничные условия, описывающие изменение массового расхода во времени.

Приводятся распределения давления по преграде и изменение продольной силы, действующей на преграду, во времени, а также изменение характеристик вихревого кольца при его взаимодействии с преградой.

Результаты численных расчетов сравниваются с данными физического эксперимента. Приводится качественная картина течения, возникающего при приближении вихревого кольца к стенке, а также обсуждаются ключевые особенности потока и критические точки, которые формируются при взаимодействии вихревого кольца со стенкой.

Золотистый стафилококк в мясе кроликов является следствием недостаточного гигиенического обращения и неправильной обработки, создавая угрозу серьезная опасность для здоровья.

Это исследование было проведено с целью оценить мясо кролика как потенциальный источник видов стафилококков, особенно Золотистый стафилококк (S. aureus).

В статье отмечена тенденция увеличения числа запускаемых низкоорбитальных космических
микроаппаратов и прогнозируемая в связи с этим проблематика неконтролируемого схода с орбиты большого их количества. В статье приведена модель спуска космического
микроаппарата в атмосфере Земли, учитывающая аэродинамический нагрев и, как следствие, унос массы с поверхности КА и изменение аэродинамических параметров в зависимости от угла входа в атмосферу.

В статье рассмотрено применение в качестве гидроизоляционного материала − полиэтилена, модифицированного в плазме скользящей дуги.

Оценено влияние плазменной модификации на физико-механические свойства полиэтиленовых пленок путем проведения испытаний на относительное удлинение и максимальную нагрузку.

Установлено увеличение размеров надмолекулярных структур в кристаллических областях, отвечающих за изменение прочностных свойств полимерной пленки.

Экспериментально доказано, что применение 10-секундной плазменной модификации скользящей дугой с использованием разработанной плазменной установки приводит к образованию активированного слоя на поверхности полиэтиленовых пленок, повышающего прочностные характеристики материала.

Установлено, что модифицирующее воздействие на полиэтилен в течение 10 с приводит к увеличению прочности полимерных пленок.

Благодаря увеличенной механической прочности и измененной структуре поверхности модифицированные пленки полиэтилена представляют интерес в качестве материала основы для создания полимерно-рулонных гидроизоляционных материалов.

Моделирование экстремальных явлений – сложная задача, требующая участия множества междисциплинарных команд, обладающих опытом из самых разных областей. Одним из важнейших экстремальных явлений, влияющих на глобальный климат сегодня, являются лесные пожары. В работе рассмотрен вопрос о моделировании лесных пожаров в среде геоинформационных систем (ГИС) с использованием технологий дистанционного зондирования Земли, а также имитационной модели пожаров для прогнозирования развития пожара и оценки различных последствий лесных пожаров для природной среды обитания и среды обитания человека. В статье представлены некоторые результаты тематического исследования в Ленинградской области, Россия. Для решения проблемы прогнозирования развития пожаров была предложена систематизированная
процедура сопряжения существующих ГИС и программ моделирования лесных пожаров. Тематическое исследование иллюстрирует преимущества предложенного подхода, а результаты демонстрируют эффективность предлагаемого подхода. Предлагаемый подход должен помочь лицам, принимающим решения, подойти к моделированию и процессу принятия решений о лесных пожарах.

Предложен метод оценки пространственных структур излучения беспилотных воздушных судов, позволяющий получать приближенные математические модели их пространственной структуры излучения, которые могут быть использованы в качестве исходных данных для оценки эффективности решения задач обнаружения беспилотных воздушных судов с помощью пассивных оптико-электронных систем.

Разработан подход к количественной оценки потенциальной опасности производственных процессов, учитывающий надежность технических систем объекта контроля, влияние субъекта (человеческий фактор) и влияние внешних факторов опасности на потенциально опасный объект. В результате проведенных исследований решены следующие задачи: определена природа основных негативных воздействий факторов опасности на функционирование потенциально опасного объекта; предложена количественная оценка факторов опасности различной природы на функционирование потенциально опасного объекта (блок показателей технической надежности, блок показателей воздействия субъекта, блок показателей опасности внешнего воздействия); предложен подход к определению необходимости осуществления управленческих мер по повышению уровня безопасности потенциально опасного объекта; проведено практическое применение предложенного подхода на конкретном объекте. Предлагаемый подход к количественной оценки потенциальной опасности производственных процессов составляет практическую ценность с точки зрения трех сторон. Для государственных органов надзора – как предмет анализа фактического состояния опасности объекта контроля, результаты которого являются основой для принятия решений по применению соответствующих санкций. Для страховых компаний – как предмет определения возможности возникновения чрезвычайных ситуаций на рассматриваемом объекте и основания для определения размеров стоимости страховых полисов и выплат при возмещении материального ущерба. Для руководителя организации практическую ценность результаты исследования составляют как предмет помощи в принятии управленческих решений, связанных с разработкой стратегии безопасности на объекте контроля. Дальнейшие исследования планируется посвятить разработке XXI century: Resumes of the Past and Challenges of the Present plus. 2024. V. 13. №1 (65) 213 Technosphere Safety METHODOLOGY FOR CALCULATING A QUANTITATIVE ASSESSMENT OF THE POTENTIAL… Borisova Anastasia Viktorovna, Balanova Marina Vasilyevna , Kozlyuk Vitaly Vikto

В данном исследовании поднимается проблема оценки взрывопожарной опасности объектов производства и обращения водородсодержащего газа, а также проблема проведения натурных экспериментов вследствие их значительной длительности, ресурсоемкости и дороговизны, а также наличия существенных ограничений доступа на объекты водородной энергетики. В связи с заданной проблемой были поставлены задачи по разработке метода моделирования аварийной утечки водородсодержащего газа в помещении с приточно-вытяжной вентиляцией с нормативной кратностью воздухообмена в программе FDS, корректно описывающей термодинамические процессы как для лабораторной «кратной» модели, так и для «полноразмерного» технологического помещения на примере помещения электролизной. Авторами построена численная модель утечки водородсодержащего газа на примере производственного помещения, оснащенного приточно-вытяжной вентиляцией с использованием CFD-пакета «Симулятор динамики огня». По результатам полученных графиков изменения концентрации в различных пространственных точках в период аварийной утечки. По мнению авторов, предложенная расчётная модель, в свою очередь, позволит прогнозировать поведение созданной лабораторной «кратной» натурной модели и, в свою очередь, позволит корректно прогнозировать поведение реального производственного объекта с использованием водорода в технологическом процессе.

Проведено морфометрическое изучение нейронов полей СА1, СА2, СА3 и зубчатой извилины гиппокампа 5- и 60-суточных крыс-акселератов и контрольных животных. Экспериментальную акселерацию вызывали сокращением численности пометов крыс Вистар через одни сутки после родов. Контролем служили животные, родившиеся и развивавшиеся в пометах средней численности. Установлено, что гиппокамп 5-суточных крыс-акселератов не имел отличий толщины полей СА1-СА3 и зубчатой извилины от этого показателя у крыс контрольной группы. У 60-суточных крыс опытной группы толщина среза поля СА3 была статистически достоверно больше, чем в контроле. Размеры нейронов, их цитоплазмы, ядер и ядрышек в полях СА1-СА3 и зубчатой извилине у 5-суточных крыс-акселератов превышали их у животных контрольной группы. У 60-суточных крыс межгрупповые различия размеров нейронов и их компонентов проявлялись большими размерами нейронов зубчатой извилины, их ядер и ядрышек, а также ядрышек в нейронах поля СА1 в гиппокампе крыс-акселератов по сравнению с таковыми у крыс контрольной группы. В целом полученные данные свидетельствуют о том, что сокращение численности крысят в помете, меняя условия развития животных, обусловливают их акселерацию и отражаются на морфометрических показателях нейронов гиппокампа, причем неодинаково в разном возрасте и в его различных отделах.