Pages Navigation Menu

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

ISSN 2227-6017 (ONLINE), ISSN 2303-9868 (PRINT), DOI: 10.18454/IRJ.2227-6017
ПИ № ФС 77 - 51217

МЕТОД 3D МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СМЕШЕНИЯ НЬЮТОНОВСКИХ ЖИДКОСТЕЙ В ТРУБЧАТЫХ КАНАЛАХ ДИФФУЗОР-КОНФУЗОРНОГО ТИПА

Опубликовано в 2016, Выпуск Декабрь 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В статье приведены результаты 3D моделирования и численных экспериментов процессов смешения потоков ньютоновских жидкостей в трубчатых каналах диффузор — конфузорного типа. Изучены модели подобной задачи специалистов данной области на примере 2D модели для трубчатого канала диффузор — конфузорного типа, моделирование которых основывалось на разработке, формировании и численных экспериментах 2D модели. Показаны и обоснованы недостатки данного метода моделирования. Автором статьи для решения задачи предложено формирование 3D модели. В качестве инструмента для реализации решения поставленной задачи предложен программный комплекс «Fluent».

Далее

ГИПОТЕЗА ХОКИНГА О ЕВКЛИДОВОЙ ПРИРОДЕ ПРОСТРАНСТВА-ВРЕМЕНИ В КЛАССИЧЕСКОЙ ФИЗИКЕ

Опубликовано в 2016, Выпуск Декабрь 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В связи с современными проблемами общей теории относительности, гравитации и космологии анализируется гипотеза Хокинга о евклидовой природе пространства-времени. Показано, что в классической теории эта гипотеза естественным образом приводит к существованию темной материи и к полиметрическим моделям пространства-времени. Отмечено, что обсуждаемая гипотеза не противоречит существованию гравитационных волн. Отмечено также, что переход к ньютоновскому пределу осуществляется обычным образом.

Далее

КВАНТОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В ОБЛАСТИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР

Опубликовано в 2016, Выпуск Ноябрь 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Исследуется квантовый механизм миграционной поляризации в слоистых кристаллах в переменном электрическом поле в области низких температур. Вычисляется неравновесная матрица плотности для ансамбля невзаимодействующих протонов двигающихся в одномерном многоямном прямоугольном потенциальном рельефе возмущенном переменным поляризующим полем. Результаты квантово – механического исследования миграционной поляризации могут быть использованы при изучении туннельного механизма спонтанной поляризации сегнетоэлектриков (KDP,DKDP).

Далее

ЛАЗЕРНО-ИНДУЦИРОВАННЫЙ ПРОЦЕСС ОТТАИВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ ПОСЛЕ ИМПРЕГНИРОВАНИЯ НАНОЧАСТИЦАМИ С АНОМАЛЬНО ВЫСОКИМ ФОТОТЕРМИЧЕСКИМ ЭФФЕКТОМ

Опубликовано в 2016, Выпуск Ноябрь 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Фототермический эффект лазерного излучения на замороженных биотканей имеет важное значение для целого ряда современных технологий. Например, ткань криоконсервации имеет потенциал для криохирургии и других видов медицинской обработки с использованием замораживания и лазерного нагрева. В настоящем исследовании рассмотрено применение биофункциональные наночастиц с высоким фототермическим эффектом, полученных методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), для лазерного нагрева замороженных биотканей. Стабилизированные крахмалом водные растворы наночастиц KxMoO3 и HxMoO3 демонстрирующие высокий уровень поглощения лазерного излучения с длиной волны 1,56 мкм были применены для импрегнирования свиной кожи. Лазерное нагревание замороженног уха свиньи о модифицированного наночастицами оксидных бронз позволяет контролировать температуру облучаемой ткани до +1 ° С. Пропитка подкожной ткани наночастицами с высоким фототермическим эффектом может быть использована для процедуры лазерно-индуцированного оттаивания замороженной ткани уха.

Далее

О ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ЗАБОЛЕВАНИЙ, ДИАГНОСТИРУЕМЫХ НА ОСНОВЕ ТОМОГРАММ ЛЕГКИХ, С ПОМОЩЬЮ КЛАСТЕРНОГО АНАЛИЗА

Опубликовано в 2016, Выпуск Декабрь 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Рассмотрена возможность применения кластерного анализа для дифференциации патологий (рак и туберкулез), приводящих к возникновению шаровидных образований в легких. В качестве диагностических признаков использовались параметры, определенные на основе обработки изображений рентгеновской компьютерной томографии. Сравнивались результаты применения двух методов кластерного анализа: k-means и иерархической кластеризации. Критерием качества работы метода кластерного анализа служило сопоставление результатов кластеризации с верифицированными диагнозами. Установлено, что метод «полной связи» (иерархическая кластеризация) более надежно, чем метод k-means выделяет верный диагноз.

Далее

ОПТИМИЗАЦИЯ КВАЗИЛИНЕЙНЫХ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ: СЛУЧАЙ ТРЕХ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ ПРИОРИТЕТОВ

Опубликовано в 2016, Выпуск Октябрь 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Данная статья является продолжением исследований математической модели экономической системы, предложенной в работах [1]-[2]. В пространстве Rn заданы три неотрицательные ненулевые непрерывные функции. Существует экономическая система (например, бюджетная организация). Внутренние требования системы выражаются функцией F3. Экономическая система не является независимой и на нее действуют внешние «оптимизаторы» (например, различные министерства). В данной работе рассмотрена задача с двумя внешними «оптимизаторами». Требования оптимизаторов к системе описываются функциями F1 и F2. Внутренние цели системы и цели «оптимизаторов» в большинстве случаев не совпадают, поэтому функции естественно рассматривать как разнонаправленные целевые функции. Существует некий арбитр (регулятор), который может влиять как на развитие самой системы, так и на «оптимизаторов». Арбитр заинтересован в плодотворном взаимодействии всех структур. В соответствии с [1–2] мы рассматриваем целевую функцию арбитра вида:, где. Детерминированные показатели a1,a2,a3 называются приоритетами. В рамках предложенной квазилинейной модели получены необходимые условия существования стационарных точек целевой функции и найдена точка локального максимума функции F.

Далее

ОБ АСИМПТОТИКЕ СОБСТВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ МОДЕЛЬНОЙ КРАЕВОЙ ЗАДАЧИ ДЛЯ СЕМЕЙСТВА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ОПЕРАТОРОВ С СУММИРУЕМЫМ ПОТЕНЦИАЛОМ

Опубликовано в 2016, Выпуск Октябрь 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Рассматривается модельная краевая задача для семейства дифференциальных операторов с разделёнными граничными условиями с суммируемым потенциалом. Уравнение, задающее оператор, сведено к интегральному уравнению. Методом последовательных приближений выведена асимптотика решений соответствующего дифференциального уравнения при больших значениях спектрального параметра. Получено уравнение на собственные значения изучаемого оператора. Изучена индикаторная диаграмма полученного уравнения. Исследована асимптотика собственных значений изучаемого семейства дифференциальных операторов.

Далее

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ОПТИМИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ СМЕШЕНИЕМ

Опубликовано в 2016, Выпуск Октябрь 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

С целью оптимизации управления смешением использован системный подход для интеграции данных систем смешения продуктов, оптимального планирования и согласования баланса в единую информационную систему. Для организации взаимодействия построена универсальная математическая модель процесса, представляющая пересечение множеств моделей оптимального плана и баланса. Все элементы построенной информационной системы взаимодействуют между собой максимально эффективно для достижения единой цели предприятия. Практическая реализация системного подхода описана на примере смешения бензинов.

Далее

ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ РАСШИРЕННОЙ МОДЕЛИ РЕАКЦИИ БЕЛОУСОВА-ЖАБОТИНСКОГО

Опубликовано в 2016, Выпуск Сентябрь 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В статье рассмотрена одна из моделей колебательной реакции Белоусова-Жаботинского – 6-ти стадийная модель Орегонатора. При проведении численного исследования использован L-устойчивый метод на основе АВС-схемы с действительными коэффициентами, подходящий для решения систем дифференциальных уравнений с высоким коэффициентом жесткости. Для модели Орегонатора проведен анализ колебаний, найдены периоды колебаний. Реакция Белоусова-Жаботинского является ярким примером колебательных химических реакций.

Далее

О РАСКРАШИВАЕМОСТИ ДВУДОЛЬНЫХ ГРАФОВ СПЕЦИАЛЬНОГО ВИДА

Опубликовано в 2016, Выпуск Сентябрь 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

S. Asratyan и C.J. Casselgren доказали, что задача об интервальной реберной раскраске бирегулярного двудольного графа со степенями 6 и 3 соответственно («(6,3)-граф») NP-полна. В статье показано, что минимальная мощность n вершин, при которой (6,3)-граф не допускает раскраски требуемого вида, равна 18: любой (6,3)-граф с n<18 допускает интервальную реберную раскраску; для каждого n, не меньшего, чем 18 (и кратного 3), существует (6,3)-граф с n вершинами, для которого такая раскраска невозможна. Результаты находят применение в вопросах построения оптимальных расписаний учебных занятий.

Далее

ГРАВИТАЦИОННОЕ ПРИТЯЖЕНИЕ К ЦЕНТРУ ПОЛОСТИ ШАРОВОГО СЛОЯ ВЕЩЕСТВА

Опубликовано в 2016, Выпуск Сентябрь 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

На основе модели сжатого вакуума, подобного твёрдому телу, предложено объяснение высоких скоростей звёзд в центральных областях галактик. Отличие от известных представлений заключается в преобладании гравитации, возникающей за счёт усиления продольных волн в вакууме при прохождении через микрочастицы вещества большого шарового слоя. Образуются лучи, подобные лазерным. Количество лучей, проходящих через точку, определяет центростремительные силы в шаровой полости.

Далее

ПРОВЕДЕНИЕ РАСЧЕТОВ ШУМА ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ПОЕЗДОВ

Опубликовано в 2016, Выпуск Сентябрь 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Приведены основные формулы для расчета шума от высокоскоростных поездов, включающие в себя формулы для расчета шума пантографа, корпуса, носовой и ходовой части поезда. Описана методика расчета единой шумовой характеристики высокоскоростного поезда на высоте 3,5 м над уровнем головки рельса. Показаны изменения, которые были внесены в методику, опубликованную в более ранних работах автора. Основные результаты научной работы были применены при разработке специальных технических условий и своде правил, посвященных расчету шума от высокоскоростных поездов.

Далее

АПРИОРНЫЕ ОЦЕНКИ РЕШЕНИЯ В МЕТРИКЕ С0 (S) УРАВНЕНИЯ ТИПА МОНЖА-АМПЕРА НА СФЕРЕ КАК ДВУМЕРНОМ МНОГООБРАЗИИ В ПРОСТРАНСТВЕ ПОСТОЯННОЙ КРИВИЗНЫ

Опубликовано в 2016, Выпуск Сентябрь 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В статье приводится решение задачи о нахождении достаточных усло-вий однозначной разрешимости дифференциального уравнения Монжа-Ампера на сфере как двумерном многообразии в пространствах постоянной кривизны, в частности в трехмерном пространстве Лобачевского. Рассматриваемая задача связанна с восстановлением поверхностей, гомеоморфных сфере, с заданной функцией гауссовой кривизны. В ходе доказательства теоремы получены априорные оценки решения уравнения типа Монжа-Ампера в метрике C0(S). Приведены следствия для частных видов уравнений Монжа-Ампера в трехмерном пространстве Лобачевского и в трехмерном евклидовом пространстве.

Далее

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ГАЗА В ОБОЛОЧКАХ КРАСНЫХ ГИГАНТОВ ПО РЕЗОНАНСНОМУ УШИРЕНИЮ ВОДОРОДНЫХ ЛИНИЙ

Опубликовано в 2016, Выпуск Август 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В статье рассмотрен метод определения абсолютной пространственной скорости движения газа и его концентрации в оболочках красных гигантов на основе анализа профиля водородной линии Hα, с учетом резонансного уширения спектральных линий. Линию водорода можно представить, как суперпозицию тепловых профилей, центральная частота которых хаотически меняется в некоторых пределах межатомными взаимодействиями. Определены абсолютные пространственные скорости газа и его концентрация для оболочек 20 красных гигантов. Абсолютные пространственные скорости газа лежат в пределах от 7500 до 14500 м/с. Концентрации находятся в пределах (6,8–8,5) 1023 м–3.

Далее

К ВОПРОСУ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ НЕЙРОСЕТЕВОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ БОЛЬШИМИ МАССИВАМИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ (ЗДАНИЯМИ)

Опубликовано в 2016, Выпуск Август 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Исследование посвящено математическим методам современной прикладной математики, а именно нейросетевому моделированию при исследовании процессов различной физической природы, комплексному анализу применения искусственных нейронных сетей и нейросетевого моделирования для оценки потребления энергии большими массивами потребителей. Выполнен регрессионный анализ прогнозируемых результатов и целевых выходов. Получены уравнения линий регрессии и коэффициенты корреляции при различной геометрии нейронной сети и алгоритмах расчета. Тема перспективна для прогнозирования и управления городским (районным и т.д.) хозяйством в целом для исключения перебоев, чрезвычайных ситуаций, обеспечения потребностей жителей и их комфортного проживания.

Далее

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ МЕТОД ДЛЯ ЗАДАЧИ О НАЗНАЧЕНИЯХ

Опубликовано в 2016, Выпуск Август 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Задача о назначениях, которая есть частный случай транспортной задачи, имеет много приложений в экономике. Поэтому изучение методов решения задачи о назначениях является актуальной проблемой. В статье рассматриваются циклы пересчета допустимых планов задачи о назначениях, оценки циклов пересчета, оценки строк и столбцов допустимых планов, критерии оптимальности и метод решения задачи о назначениях. Этот метод опирается на оценки циклов пересчета и оценки строк и столбцов допустимых планов. Имеется подробно разобранный пример. Кроме того, распределительный метод решения задачи о назначениях применяется к задаче коммивояжера.

Далее

КОЭФФИЦИЕНТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОКОННОГО СПЕКТРАЛЬНО-СТАТИСТИЧЕСКОГО МЕТОДА ДЕТЕКТИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ В ШУМЕ

Опубликовано в 2016, Выпуск Август 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Описан способ увеличения чувствительности детектирования коротких периодических сигналов в гауссовском шуме, основанный на разделении исследуемой аддитивной смеси сигнала и шума на фрагменты с использованием временного окна. Получена функциональная зависимость значения универсального спектрального критерия детектирования от количества участков разделения исследуемого временного ряда. Введён коэффициент эффективности оконного спектрально-статистического метода, позволяющий определить оптимальное количество участков разделения аддитивной смеси сигнала и шума, необходимое для успешного детектирования сигнала.

Далее

НИЗКОЧАСТОТНОЕ ПРОХОЖДЕНИЕ УПРУГИХ ВОЛН ЧЕРЕЗ ДВОЯКОПЕРИОДИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ ТРЕЩИН В ТРЕХМЕРНОЙ ПОСТАНОВКЕ

Опубликовано в 2016, Выпуск Август 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Данная работа посвящена выводу аналитических выражений для коэффициентов отражения и прохождения, когда плоская волна падает на двумерную решетку с периодическим массивом прямоугольных щелей в упругой изотропной среде в трехмерной постановке. В режиме частотного диапазона одной моды задача сводится к гиперсингулярному интегральному уравнению. Показано, что кроме свойства гиперсингулярности интегрального уравнения обнаружены новые сингулярности по каждой из координат двумерной решетки.

Далее

РЕЙТИНГ КАК СЛЕДСТВИЕ ПРИНЦИПА МАКСИМУМА ЭНТРОПИИ

Опубликовано в 2016, Выпуск Август 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Для математического моделирования сложной социальной системы использованы методы статистической физики. Аналитически доказано, что рейтинг преподавателей учебных заведений определяется принципом максимума энтропии. Нормированные рейтинговые кривые имеют вид распределения Больцмана. По величине отклонения рейтинговой кривой от распределения Больцмана можно количественно оценивать величину управляющего воздействия на элементы системы. Анализ рейтинговой кривой в полулогарифмическом масштабе позволяет обнаружить скрытую структуру системы – определять количество подсистем и их статистические характеристики.

Далее

ГАРМОНИЧЕСКАЯ (МАТЕМАТИЧЕСКАЯ) И СДВИГОВАЯ (ФИЗИЧЕСКАЯ) ФАЗА

Опубликовано в 2016, Выпуск Август 2016, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Математичесски сдвиг фаз определяется как часть аргумента между функциями вида sin, cos, c одинаковой частотой-это фаза «гармоническая». В природе сдвиги между феноменами, имеющие малые различия, математически характеризуются множеством гармонических сдвигов фаз. Показано, что сдвиг (смещение) большой системы можно описать одним числом как «сдвиговой фазой» в рамках физического представления о работе обобщенных сил по обобщенным перемещениям.

Далее