Вестник БФУ им. И. Канта

Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Механика

Внутреннее трение при продольных колебаниях троса

Аннотация

Рассмотрена скоростная модель внутреннего трения. Показано, что применение линейной скоростной модели внутреннего трения позволяет описать результаты опубликованных экспериментальных исследований продольных затухающих колебаний груза на коротком тросе.

Abstract

A velocity model of internal friction is considered. It is shown that the use of a linear velocity model of internal friction makes it possible to describe the results of published experimental studies of longitudinal damped oscillations of cargo on a short cable.

Скачать статью

Математика и информатика

Дифференциально-геометрические структуры, ассоциированные с регулярной касательно r-оснащенной гиперполосой проективного пространства

Аннотация

Введены -структуры и почти контактные структуры в касательных T-, -, L-подрасслоениях регулярной касательно r-оснащенной гиперполосы Hm,r n-мерного проективного пространства. Даны аналитические признаки и геометрические интерпретации рассматриваемым структурам.

Abstract

-structures and almost contact structures in the tangent T-, -, L-subbundles of the regular tangently r-framed hyperstrip Hm of the n-dimensional projective space are introduced. Analytical signs and geometrical interpretations characterize the examined structures.

Скачать статью

Моделирование нестационарных процессов в ионосферной плазме

Аннотация

Рассмотрена модель распределения концентраций, скоростей и температур ионов вдоль геомагнитной силовой трубки. В этой модели также учитываются основные процессы химической кинетики, амбиполярная диффузия, влияние горизонтального нейтрального ветра инагрев плазмы сверхтепловыми электронами. Представлены результаты численных расчетов вариаций концентраций заряженных частиц в ионосфере и плазмосфере. Проведен сравнительный анализ различных гидродинамических приближений для описания ионосферно-магнитосферной плазмы. Сделано это на основе численного решения системы уравнений энергии, непрерывности и движения для ионов О+, Н+ и электронов вдоль силовой трубки геомагнитного поля. Различия между гидродинамическим описанием и диффузионным приближением особенно значительны в плазмосфере. Эти различия проявляются как в концентрациях ионов, так и в их скоростях и мало сказываются только в распределениях температуры.

Abstract

A model of distribution of concentration, velocities and temperatures of ions along a geomagnetic flux tube is considered. The model also examines the main processes of chemical kinetics, ambipolar diffusion, influence of horizontal neutral wind and plasma heating by superthermal electrons. The article presents numerical calculation results of variations of charged particles concentration in the ionosphere and the plasmasphere. The comparative analysis of various hydrodynamic approximations for the description of the ionospheric and the magnetospheric plasma is carried out. It is made on the basis of the numerical solution of the system of equations of energy, continuity and motion for O+, H+ ions and electrons along a power tube of the geomagnetic field. Differences between the hydrodynamic description and diffusive approach are especially considerable in the plasmasphere. These differences manifest themselves both in concentration of ions and in their velocities and have little impact only in distributions of temperature.

Скачать статью

Моделирование формирования ионной тени за положительно заряженным микроспутником в кислородной плазме методом молекулярной динамики

Аннотация

Приводятся результаты моделирования формирования ионной тени в тепловой ионосферной плазме, состоящей из ионов кислорода и электронов, за заряженным микроспутником. Для моделирования использовался метод молекулярной динамики. Показано, что за время порядка 6 10-5 с ионная тень с низкой ионной концентрацией практически сформирована.

Abstract

Results of modeling the formation of ion shadows in a thermal ionospheric plasma consisting of oxygen ions and electrons behind a charged microsatellite are presented. The molecular dynamics method was used for modeling. It is shown that in a time of the order of 610-5 s an ionic shadow with a low ion concentration is practically formed.

Скачать статью

Нормальные связности L-подрасслоения сильно взаимного распределения проективного пространства

Аннотация

Рассматривается специальный класс трехсоставных распределений проективного пространства Pn — VH -распределение. В каждом центре X VH -распределения отношение инцидентности элементов -, M-, H-подрасслоений имеет вид X   r  Mm  Hn1, где r  m  n  1. Этот класс характеризуется тем, что пары (, ), (L, ), (M, E) основных структурных подрасслоений данного трехсоставного распределения взаимны. Вводятся в рассмотрение инвариантные двойственные нормальные связности, индуцируемые в расслоениях нормалей 1-го и 2-го рода L-подрасслоения данного VH -распределения.

Abstract

The special class of the threefold distributions of the projective space Pn — VH -distribution — is considered. In each center X of VH -distribution the incidence relation of the elements of the -, M-, H-subbundle has an appearance X   r  Mm  Hn1, where r  m  n  1. This class is characterized by the fact that the pairs (, ), (L, ), (M, E) of the main structural subbundles of this threefold distribution are mutual. Invariant dual normal connections induced in bundles of the 1st and 2nd kind normals of the L-subbundle of this VH -distribution are examined.

Скачать статью

Признаки рассогласованности работы основного оборудования производственного комплекса

Аннотация

При реализации контактного графика (КГ) работы сложного производственного комплекса постепенно накапливается текущая рассогласованность КГ с фактическим графиком работы. Приведена технология определения признаков начала и окончания основных технологических операций электросталеплавильного комплекса.

Abstract

The current misalignment of the contact schedule with the actual work schedule is gradually accumulated in implementing the contact schedule of the complicated production complex. The technology of determining the characteristics of the inception and completion in the main technological operations of the electro steel melting complex is presented.

Скачать статью

Эмпирический и теоретический подходы к управлению движением экзоскелета

Аннотация

Представлены два возможных подхода к управлению движением экзоскелета. Первый — заключается в эмпирическом определении управляющих воздействий на человеке, их усилении и реализации в приводах, расположенных в шарнирах-суставах экзоскелета. Суть второго — в синтезе аналитических функций, обеспечивающих антропоморфные периодические движения экзоскелета. Новизна работы заключается в учете изменения длин звеньев экзоскелета. В качестве численного примера проводится исследование поведения модели с пятью подвижными звеньями. Представлены фазовые портреты основных характеристик движения. Полученные результаты показывают значительные различия между поведением модели при рассмотренных подходах к управлению движением экзоскелета.

Abstract

The article presents two possible approaches to controlling the movement of the exoskeleton. The first approach is the empirical determination of control actions on a person, their amplification and realization in the drives located in the hinges-joints of the exoskeleton. The essence of the second approach in the synthesis of analytical functions that provide anthropomorphic periodic movements of the exoskeleton. The novelty of the work is to take into account the change in the lengths of the links of the exoskeleton. As a numerical example, the behavior of a model with five moving links is studied. The phase images of the main motion characteristics are presented. The obtained results show significant differences between the behavior of the model in the considered approaches to controlling the movement of the exoskeleton.

Скачать статью

Теоретическая и экспериментальная физика

Особенности электрофизических процессов в фотоэлектри- ческом преобразователе солнечной энергии с пленкой пористого кремния

Аннотация

Представлены результаты исследования годографов импеданса и вольт-фарадной характеристики полупроводниковой структуры кремниевого фотоэлектрического преобразователя солнечной энергии на основе n+-p-перехода с антиотражающей пленкой пористого кремния на поверхности n+-области. Построена эквивалентная схема замещения исследуемой полупроводниковой структуры в виде последовательной цепи с элементами постоянной фазы. Предложено объяснение экспериментальной вольт-фарадной характеристики.

Abstract

The article introduces the results of the research of the impedance hodographs and the capacitance-voltage characteristics of silicon photovoltaic solar energy converters based on the n+-p- junction with the antireflection coating of porous silicon on n+- region surface. The equivalent circuit of the semiconductor structure under investigation in the form of a series circuit with the constant phase elements is developed. The form of experimental capacitancevoltage characteristics is proposed.

Скачать статью

Физический практикум на базе модуля ЦАП-АЦП, сопряженного с персональным компьютером

Аннотация

Обсуждаются вопросы, связанные с применением устройств аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования (АЦП--ЦАП) в физическом практикуме в вузе. Рассматриваются разработанные авторами примеры лабораторных работ по физике, реализованные на базе модулей ЦАП-АЦП «ZET-210» российского производства. Описывается, как поставляемое вместе с этими модулями программное обеспечение ZETLAB дает возможность превратить компьютер в физическую мини-лабораторию, позволяющую осуществлять генерацию, измерение, анализ сигналов, а также визуализацию измерений. Показаны несомненные преимущества использования ЦАП-АЦП как технической базы лабораторного практикума по физике в вузе в сравнении с традиционной формой его построения, когда для изучения каждого эффекта или явления создается своя отдельная лабораторная установка.

Abstract

The article considers the problem of the use of analog-to-digital and digital- to-analog converter (ADC-DAC) at practical physics lessons in a college. The authors analyze prepared laboratory class materials in Physics, based on reasonably priced Russian-manufactured «ZET-210» DAC-ADC module. Bundled ZETLAB software enables to turn a computer into a physics minilaboratory, which allows to generate, measure, analyze signals, and visualize measurements. The article demonstrates sure advantages of the use of DACADC technology base at practical physics lessons at college. This technology is compared with traditional lessons equipment, when unconnected laboratory setups are constructed for research of each effect and phenomenon.

Скачать статью