Pages Navigation Menu

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

ISSN 2227-6017 (ONLINE), ISSN 2303-9868 (PRINT), DOI: 10.18454/IRJ.2227-6017
ЭЛ № ФС 77 - 80772, 16+

ФУНКЦИИ VBA EXCEL ДЛЯ ЧИСЛЕННОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ КОШИ СИСТЕМЫ ОДУ 1-ГО ПОРЯДКА

Опубликовано в 2021, Выпуск №6 (108) Июнь 2021, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Приведены программные коды пользовательских функций VBA Excel, реализующих численные методы решения задачи Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений 1-го порядка методами Эйлера и Рунге-Кутта четвертого порядка точности. Параметрами функций являются начальное и конечное значения независимой переменной, массив начальных значений зависимых переменных и число шагов, в программных кодах применяются динамические массивы. Пользовательские функции можно применять к задаче Коши и одного дифференциальных уравнений 1-го порядка. Все пользовательские функции имеют описания, поясняющие их назначения. Применение пользовательских функций показано на конкретных примерах численного решения задачи Коши системы дифференциальных уравнений 1-го порядка и отдельных дифференциальных уравнений 1-го порядка.

Далее

ГАЗОВЫЙ РАЗРЯД С ЖИДКИМ ЭЛЕКТРОЛИТНЫМ КАТОДОМ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПОТОКА ПАРОВОДЯНОЙ ПЛАЗМЫ

Опубликовано в 2021, Выпуск №6 (108) Июнь 2021, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В данной работе приведены результаты экспериментального исследования газового разряда с проточным жидким электролитным катодом в условиях горения внутри камеры со стенками из огнеупорного материала. Медный анод располагался над катодом. Межэлектродное расстояние составило 20 см. В качестве электролита были использованы водные растворы хлорида натрия с концентрацией 0,2-0,3 моль/л. Источником электрического питания служил трехфазный выпрямитель с напряжением на выходе 2100 В. Разряд горел устойчиво без балластного резистора в диапазоне мощности 25-30 кВт. Получен поток пароводяной плазмы с массовой скоростью 1,0-1,7 г/с. Суммарные тепловые потери через электроды не превышали 30 % от потребляемой мощности.

Далее

МОДЕЛИРОВАНИЕ НАГРЕВА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СРЕДЫ

Опубликовано в 2021, Выпуск №6 (108) Июнь 2021, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В работе исследуются математические модели процесса нагрева диэлектрической среды при воздействии сверхвысокочастотной электромагнитной энергии. На основе рассматриваемых математических моделей, описывающих физический процесс – нагрева диэлектрической среды с помощью облучения сверхвысокочастотной (СВЧ) энергией, получены разные аналитические решения [1], [2]. Разработан программный продукт электронно-вычислительной машины на языке Python 3.9., получено авторское свидетельство. Разработанные программы позволили получить распределение температуры в глубине диэлектрической среды, в зависимости от параметров воздействующей волны в виде наглядных графиков и получить результаты позволяющие сравнить полученные аналитические решения.

Далее

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЖЕСТКОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДВУХСЕГМЕНТНОЙ БАЛКИ С УЧЕТОМ АБСОЛЮТНО ЖЕСТКИХ ЗАКРЕПЛЕНИЙ

Опубликовано в 2021, Выпуск №5 (107) Май 2021, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Рассмотрена обратная задача диагностирования жесткостных параметров изгибных колебаний двухсегментной балки по известным значениям частот ее колебаний. Показана единственность решения обратной задачи, сформулирована и доказана соответствующая теорема. Найден алгоритм решения задачи, подтверждающий единственность восстановления жесткостных параметров опор балки, который применим и для случая абсолютно жестких закреплений краев двухсегментной балки. Алгоритм решения подтвержден численными примерами.

Далее

О МЕТОДИЧЕСКОМ ПОДХОДЕ К ИЗУЧЕНИЮ КИНЕТИКИ ВОДОРОДНОГО ОХРУПЧИВАНИЯ СТАЛЕЙ

Опубликовано в 2012, Выпуск № 5(5) Октябрь 2012, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Изучено влияние радиуса надреза и диаметра сечения образцов на сопротивление отрыву S. Полученные данные сопоставлены с результатами по размерному эффекту проникновения водорода в цилиндрические образцы. Сделано заключение, что для образцов диаметром 2 – 6 мм в сечении нетто соблюдается условие физического подобия свойств металла при электрохимическом наводороживании. Показано, что наводороживание резко уменьшает в изломе периферийную зону пластической деформации и расширяет центральную область хрупкого отрыва. На основании проведенного выше анализа, для проведения испытаний на сопротивления отрыву S рекомендуется выбирать цилиндрические образцы с определенной геометрией.

Далее

НОВАЯ МОДЕЛЬ ТЕПЛОПЕРЕНОСА – ТРАНСЦИЛЛЯТОР БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ

Опубликовано в 2012, Выпуск № 5(5) Октябрь 2012, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Описан новый подход к описанию явлений переноса, основанный на использовании свойств трансциллятора бегущей волны. Показано, что коэффициент трансцилляторного переноса инвариантен по отношению к знаку пространственного параметра – амплитуды колебаний А, что, в сравнении с известными моделями, более физично отражает необратимость процесса – неотъемлемое свойство молекулярных процессов переноса.

Далее

АЛГОРИТМЫ ВЕЙВЛЕТ-АНАЛИЗА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Опубликовано в 2012, Выпуск № 5(5) Октябрь 2012, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В статье изложены проблемы определения параметров качества электрической энергии, сравнение традиционных и вейвлет-методов анализа сигналов тока и напряжения.

Далее

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, СОЗДАВАЕМЫХ ТЯГОВЫМИ СЕТЯМИ МНОГОПУТНЫХ УЧАСТКОВ

Опубликовано в 2012, Выпуск № 5(5) Октябрь 2012, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

На основе моделирования режимов систем тягового электроснабжения в фазных координатах предложена методика определения напряженностей определения электромагнитных полей, создаваемых тяговыми сетями железных дорог переменного тока.

Показано, что уровни напряженности магнитного поля, создаваемого тяговой сетью с восемью контактными подвесками, не превосходят предельный уровень, установленный для эксплуатационного персонала, но могут превышать допустимые значения для селитебных территорий, что требует применения специальных мероприятий по улучшению электромагнитной обстановки и повышению уровня электромагнитной безопасности.

Далее

РАСЧЁТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Опубликовано в 2012, Выпуск № 5(5) Октябрь 2012, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В статье рассматривается задача математического расчета электромагнитного поля бесконтактного двигателя с постоянными магнитами (БДПМ) методом конечных элементов, представлен порядок создания и реализации конечно-элементных моделей. Использование предложенного подхода к проектированию сокращает затраты времени и позволяет решить задачу без создания и испытаний большого количества разных образцов БДПМ, а также сократить затраты на изготовление технологической оснастки.

Далее

ЛАЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА ДИСПЕРСНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ

Опубликовано в 2021, Выпуск №5 (107) Май 2021, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В работе рассмотрена возможность использования лазерных технологий для переработки минерального сырья. Проанализировано взаимодействие лазерного излучения на природные минералогические образцы россыпного месторождения алюмосиликатной матрицы, содержащие в виде примесей частицы металлов, в том числе золото. В результате лазерного облучения на рассматриваемый материал установлено образование оплавленных объектов – конгломератов. Методом атомной и растровой электронной микроскопии установлено, что после лазерной обработки пробы представляли собой поверхностно микронеоднородные силикатные спеки, на поверхности которых выявлено формирование агломерированных кристаллических структур золота, размером от 300 нм до 30 микрон.

Далее

BIG DATA В АВИАЦИОННОЙ ОТРАСЛИ: ВАРИАНТЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Опубликовано в 2021, Выпуск №5 (107) Май 2021, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В настоящее время авиационная отрасль сталкивается с серьезными проблемами, связанными с безопасностью и производительностью. Ожидается, что эти проблемы могут быть решены с помощью применения технологий big data. В данной статье основное внимание уделяется влиянию применения технологий big data на авиационную отрасль, а также описывается возможность разработки авиационной информационной платформы big data. В статье анализируется взаимосвязь между применением технологий big data и развитием интеллектуальной авиационной отрасли. Кроме того, в статье рассматриваются основные идеи и область разработки авиационной информационной платформы big data. Исследование показывает, что применение технологий big data играет очень важную роль в развитии интеллектуальной авиационной отрасли, обеспечение авиационной безопасности может быть улучшено, а производительность воздушных судов значительно увеличена за счет разработки авиационной информационной платформы big data. В данной статье представлены подходы к планированию и реализации разработки авиационной информационной платформы big data, созданию глобального механизма сотрудничества в области применения технологий big data в авиации и развитии авиационных технологий big data.

Далее

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОБЩЕННЫХ УРАВНЕНИЙ БЕТХЕРА ВТОРОГО ПОРЯДКА

Опубликовано в 2021, Выпуск №4 (106) Апрель 2021, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В статье подводится итог исследований авторов о решении обобщенных уравнений Бетхера второго порядка от двух аргументов. Целью исследования является описание класса гладких решений таких уравнений, определённых на некоторой конической области с вершиной в начале координат. Решающим оказался метод прямого описания орбит действия общей линейной группы на пространстве тензоров типа (2,1), симметричных по ковариантным индексам. В статье были доказаны структурные теоремы о строении орбит (теоремы 1-4). Было доказано, что любое обобщённое уравнение Бетхера второго порядка приводит к одному из тринадцати типов уравнений, соответствующих тензорам, названных авторами каноническими (теорема 5). В данном исследовании часть обобщённых уравнений Бетхера решена полностью, и остальная часть сведена к четырём однопараметрическим и двум двухпараметрическим семействам функциональных уравнений Шрёдера от одной переменной. Приведены частичные решения указанных уравнений.

Далее

ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ СТОХАСТИЧЕСКОГО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ МЕТОДОМ ЭЙЛЕРА-МАРУЯМЫ

Опубликовано в 2013, Выпуск Ноябрь 2013, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В данной статье описан один из наиболее популярных численных методов решения стохастических дифференциальных уравнений. В статье даны определение основной концепции, описание простейшего численного метода, а также понятие сходимости решений стохастических дифференциальных уравнений. Решениями являются непрерывные вероятностные процессы, что может быть использовано при прогнозировании процесса потребления энергоресурсов.

Далее

МОДЕЛИРОВАНИЕ ФРАКТАЛЬНЫХ БРОУНОВСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Опубликовано в 2013, Выпуск Ноябрь 2013, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Предложен и исследован алгоритм моделирования фрактальных броуновских изображений. Установлено, что интегральная характеристика спектра броуновского изображения с параметром Херста хорошо аппроксимируется степенной функцией с показателем при и показателем степени равным 3 для .

Далее

МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУР АМОРФНЫХ СПЛАВОВ СРЕДСТВАМИ ГРАФИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОРОВ (GPGPU)

Опубликовано в 2013, Выпуск Ноябрь 2013, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Данная работа посвящена моделированию атомных структур аморфных сплавов средствами GPU. Модель аморфного сплава представляется как набор атомов. Моделирование производится в двух вариантах: двумерном, как электронно-микроскопическое изображение, и трехмерном, как 3d-модель атомов сплава. В первом, случае высокая скорость расчета кадра достигается путем использования возможностей параллельных вычислений, с помощью программного интерфейса CUDA. Для визуализации объемных моделей используется Vertex Array Object (VAO) – расширение OpenGL.

Далее

ОБРАБОТКА ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ ГРАФИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОРОВ

Опубликовано в 2013, Выпуск Ноябрь 2013, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Данная работа посвящена анализу серий изображений аморфных сплавов, полученных методом просвечивающей электронной микроскопии. Предложен способ выделения неровностей на поверхности сплава на основании спектральной оценки.

Далее

ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ ФУНКЦИИ VBA EXCEL ДЛЯ ЧИСЛЕННОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ КОШИ ОДУ 1-ГО ПОРЯДКА

Опубликовано в 2021, Выпуск №4 (106) Апрель 2021, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Приведены основные формулы приближенных решений задачи Коши обыкновенных дифференциальных уравнений 1-го порядка методами Эйлера, Адамса, в котором применяются конечные разности 1-го и 2-го порядка, и Рунге-Кутта четвертого порядка точности. Также приведены программные коды пользовательских функций VBA Excel, реализующие перечисленные методы. Данные пользовательские функции позволяют находить на компьютере в режиме онлайн приближенные решения задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений 1-го порядка. Все пользовательские функции имеют описания, поясняющие их назначения. Применение пользовательских функций показано на конкретных задачах, в том числе, когда решение надо найти на конечной последовательности равноотстоящих значений.

Далее

ИССЛЕДОВАНИЕ ГРАДИЕНТА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ В МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛАСТИНАХ КРЕМНИЯ И АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ С ПОМОЩЬЮ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТОПОГРАФИИ

Опубликовано в 2021, Выпуск №4 (106) Апрель 2021, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В данной работе исследовалась зависимость величины диффузионного рассеяния от плотности структурных несовершенств в монокристаллическом кремнии и арсениде галлия, что позволяет оценить градиент концентрации структурных несовершенств. Данный градиент возникает в связи с особенностями технологии роста таких кристаллов (методом Чохральского), а именно – неоднородностью фронта кристаллизации, которая приводит к образованию областей с высокой плотностью дислокаций.

Одним из важнейших технологических требований является однородность таких кристаллов с целью наиболее эффективного их дальнейшего использования в электронике. Предлагаемая методика исследования позволяет оперативно выявить увеличение градиента, чтобы затем скорректировать технологические параметры роста во избежание ухудшения качества продукции.

Далее

ОБЗОР МЕТОДОВ СТАТИЧЕСКОЙ И ДИНАМИЧЕСКОЙ КЛАСТЕРИЗАЦИИ ЖУРНАЛОВ СОБЫТИЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Опубликовано в 2021, Выпуск №4 (106) Апрель 2021, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Файлы журналов регистрации событий безопасности дают представление о состоянии информационной системы и позволяют обнаруживать аномалии в поведении пользователей и инциденты информационной безопасности. Однако автоматический анализ данных журналов событий безопасности затруднен, поскольку он содержит огромное количество неструктурированных данных, собранных из различных источников. В данной статье проводится обзор существующих подходов, которые уплотняют или суммируют данные журналов с помощью методов кластеризации, а именно методов статической и динамической кластеризации. Рассматриваются примеры применения статической и динамической кластеризации журналов событий безопасности, а также ограничения и проблемы в использовании данных методов.

Далее

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРИЕНТАЦИИ МОНОКРИСТАЛЛА С ПОМОЩЬЮ АНАЛИЗА ГЕОМЕТРИИ ОТПЕЧАТКА ИНДЕНТОРА

Опубликовано в 2021, Выпуск №4 (106) Апрель 2021, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Работа посвящена разработке методики по определению кристаллографической ориентации монокристалла. В качестве объекта исследования использовались монокристаллы арсенида галлия, выращенные методом Чохральского в кристаллографическом направлении <100>.
Описаны классические подходы к определению индексов плоскостей с помощью селективного травления (по формам ямок травления) и рентгеноструктурного анализа.
Были приведены результаты экспериментальных исследований монокристаллов ориентации <100>, направленные на детектирование плоскостей семейства {110}, являющихся плоскостями базового среза. Изучены процессы образования микротрещин, возникающих в ходе стандартных испытаний на определение микротвердости и показан закономерный характер их распространения по поверхности.

Далее