Физика

В 2010 году университетом была приобретена «Установка для определения длины пробега частиц в воздухе ФПК – 03». Одним из заданий к дипломной работе автор должен был разработать две лабораторные работы на данном оборудовании. Постановка новой лабораторной работы процесс трудоемкий, необходимо четко понимать какие знания, умения и навыки должен получить студент в результате выполнения работы.
Естественно, что работы должны содержать теоретические данные. Часть теоретического материала, изложенного в работах, приводится ниже. Радиационный фон – радиоактивное излучение, присутствующее на Земле от естественных и техногенных источников, в условиях которого постоянно находится человек. Избежать радиоактивного облучения невозможно. Жизнь на Земле возникла и развивается в условиях постоянного облучения. Радиационный фон Земли складывается из следующих компонентов:
1) космическое излучение;
2) излучение от находящихся в земной коре, воздухе и других объектах внешней среды природных радионуклидов;
3) излучение от искусственных (техногенных) радионуклидов. Вблизи поверхности Земли всегда существовал и существует радиационный фон — излучение, состоящее из вторичных космических лучей и излучения радионуклидов космогенного и земного происхождения, рассеянных в земной коре, биосфере, гидросфере и атмосфере. Вторичное космическое излучение является результатом столкновения первичных космических лучей с ядрами атомов атмосферного азота, кислорода, аргона и др. Первичное космическое излучение состоит, в основном, из протонов (~90%), ядер атомов гелия (~7%), более тяжелых ядер (~1,2%), электронов (~1,5%), позитронов (~0,3%) и антипротонов (~0,01%). Bo вторичных космических лучах встречаются практически все известные на сегодня элементарные частицы. При этом основными компонентами вторичного космического излучения, регистрируемого на высоте менее 10 км, являются электроны, позитроны и гамма-фотоны.

Естественный радиационный фон есть неотъемлемый фактор окружающей среды, оказывающий существенное воздействие на жизнедеятельность человека. Эволюционное развитие показывает, что в условиях естественного фона обеспечиваются оптимальные условия для жизнедеятельности человека, животных, растений. Поэтому при оценке опасности, обусловленной ионизирующим излучением, крайне важно знать характер и уровни облучения от различных источников. Испытания ядерного оружия, работа предприятий ядерно-топливного цикла, аварии на них, а также некоторые другие виды деятельности человека привели к поступлению в природную среду различных искусственных радионуклидов, излучение которых также вносит свой вклад в радиационный фон.

Теги: Физика

Пластическая деформация – процесс, протекающий как при изготовлении изделий из различных сплавов, так и при эксплуатации различных деталей. В процессе пластической деформации могут образовываться фазы, которые будут оказывать влияние на процесс обработки изделий при их изготовлении и на эксплуатационные характеристики изделий испытывающих механические нагрузки. Очевидно, что для образования новых фаз необходимо перераспределение составляющих сплава, которое может быть осуществлено только диффузией. Но классическая диффузия требует времени для ее протекания, а при пластической деформации, как правило, нагрузки воздействуют очень непродолжительно. Следовательно, для образования новых фаз в таких условиях в сплавах должна иметь место аномальная диффузия.

Исследуемые нами сплавы имеют широкое применение в технике и промышленности из-за легкости, высокой ударной вязкости, пластичности и деформируемости (Д1, АД31 и АМг7). Целью данной работы являлся анализ фазовых и структурных превращений, происходящих в металлических сплавах (АД31 и АМг7) при пластических деформациях, как процессов ускоренной диффузии, описываемых моделью сдвиговой трансформационной зоны (СТЗ) и определения влияния механической активации алюминиевой поверхности реализуемой при трении скольжении и температурной активации со смазкой на фазовые и элементные изменения контр тел (Д1). Образцы сплава АД31 были получены на ООО «СИАЛ» (г. Красноярск, РФ). Стандартные «свидетели» из 20 плавок подвергались растягивающей нагрузке до разрыва. Кроме того, исследовали 12 образцов из сплава АМг7, не подвергнутых удару и подвергнутых одному, трем и шести ударам. Удар с энергией порядка 1 кДж осуществлялся на пневматическом молоте. Образец Д1 был подвергнут к трибологическим испытаниям. Нами была выбрана схема плоского контакта, которая отвечает наиболее распространенным в машиностроении (рис.1).

Целью эксперимента поставленного сотрудниками СФУ Зубриловым Г.Ю. и Абкаряном А.К. являлось определение влияния механической активации на фазовые и элементные изменения поверхности при трении скольжении и температурной активации со смазкой контртел сплава D1.
Испытания образцов проводили на машине МАСТ‒1 при температуре 473 К. Так как температура эксперимента превышает температуру эксплуатации, можно утверждать о прохождении диффузии, а также о локальной пластической деформации под действием сил трения[1]. Температура эксплуатации изделий из сплава D1 составляет 361 К. Определены форма и геометрические размеры испытательных образцов контртел для машины МАСТ-1. Цель нашей работы проверить возможность образования новых фаз в процессе трения образца сплава D1 с контртелом. Исследование сплава D1 актуально в связи с тем, что он широко используется в аэрокосмической промышленности и машиностроении. Среди металлов алюминий по распространенности в природе занимает первое место, по практическому использованию – второе (после железа), поэтому можно использовать сплав D1 для проведения опытов и выявления его свойств после различных обработок, так как он по составу состоит из алюминия на 95%. Для достижения поставленной цели использовали метод рентгеновской дифракции на дифрактометре марки BRUKER. Съѐмку производили методом малоугловой дифракции. Сравнивали спектры исходного участка образца сплава D1 с образцами после трибологической обработки. Из расшифровки спектра видно что, образец D1 состоит в основном из сплава на основе ГЦК решетки алюминия с небольшими добавками примесных фаз. В таблице 1 приводится расчет картины рентгеновской дифракции исходного образца. Индексы плоскостей определяли с помощью программы ASTM. Полученный период решетки a для Al соответствует табличному значению периода решетки Al a = 4,04 Å Интенсивности рассчитанных пиков соответствуют данным полученным через программу ASTM [2]. На рисунке 1б представлен спектр обработанного образца.

Введение. Основные преимущества использования сверхпластичности (СП) в технологии получения изделий обработкой давлением связаны с резким увеличением ресурса пластичности материалов и с возможностью резкого снижения усилий при деформации [1-2]. Важными проблемами при иследований эффекта СП дисперсионно-твердеющих сплавов являются: выяснение особенностей изменения напряжений течения материалов, выбор оптимальных режимов термомеханической обработки. Решение этих проблем позволит понять природу СП дисперсионно-твердеющих сплавов, а также реализовать на практике технологии формовки изделий сложной формы с использованием эффекта СП. Большинство дисперсионно-твердеющих сплавов используются в упругом, высокопрочном состоянии, которое достигается путем применения закалки сплава на пересыщенный твердый раствор и старения с выделением фаз [1-2]. Ранее установлены особенности структурно-фазового состояния изучаемого сплава после закалки и их влияние на механические свойства [3-4]. 
Эксперименты по высокотемпературному растяжению сплава 47ХНМ с прерывистой структурой показали, что образцы не проявляют CП, тогда как имеются исследования [5], где обнаружен эффект СП в сплаве 36НХТЮ с ячейками прерывистого распада. Исследования сверхпластической способности высокопрочного сплава 40ХНЮ с предварительной структурой прерывистого распада при растяжении в режиме СП отсутствуют.
В связи с этим, в настоящей работе была поставлена цель иследовать особенности изменения напряжений течения сплава 40ХНЮ в процессе сверхпластической деформации (СПД), а также выявить возможность проявления эффекта СП в этом сплаве с начальной структурой прерывистого распада.
Материал исследования В качестве материалов исследования выбран дисперсионно-твердеющий сплав 40ХНЮ (39,5%-Cr, 3,75%-Al, ост. Ni), промышленного изготовления и стандартного состава. Выбор материала исследования обоснован тем, что к нему проявляют интерес многие производственные предприятия Российской Федерации в связи с уникальными его свойствами, как: высокая прочность и упругость, коррозионная стойкость и др.

Теги: Физика

При математическом моделировании тепло- и массообменных процессов, происходящих в любом агрегате или аппарате, необходимо исходить от толщины пограничного (турбулентного или диффузионного) слоя, зависящей от динамической скорости взаимодействующих потоков.

Из аналогии диффузионного переноса массы и диффузионного осаждения мелкодисперсных частиц аэрозоля (тумана) следует, что эта проблема важна и при оценке эффективности пылеулавливания.

К сожалению, этой проблеме сепарации аэрозольного потока не уделялось должного внимания. Поэтому многие вопросы движения и разделения аэрозольного потока остались без должного фундаментального решения

Физические основы передачи информации. Рассеяние и поглощение электромагнитного излучения в атмосфере Земли Электромагнитное излучение, распространяясь в атмосфере Земли, испытывает различные
механизмы взаимодействия с атмосферными газами, и его интенсивность и спектральное распределение изменяются. Затем это излучение взаимодействует с объектом и отражается, передается и/или поглощается им. Затем отраженная/излученная энергия проходит обратно через атмосферу и опять претерпевает изменения в спектральном распределении и интенсивности.
Наконец, излучение достигает датчика, где оно измеряется и превращается в данные для последующей обработки. Для дистанционного зондирования интерес представляет не весь спектр электромагнитных волн, а лишь его отдельные диапазоны, такие как микроволновый, инфракрасный, видимый и ультрафиолетовый. Радиодиапазон покрывает область с длинами волн свыше 10 см (частота ниже 3 ГГц). Эта область используется активными радио-датчиками в РЛС, высотомерах, эхолотах и в меньшей
степени в пассивных радиометрах.

Развитие фундаментальной физики в прошлом веке произошло в результате выявления и преодоления противоречий между существующими идеями. Например, несовместимость уравнений Максвелла и инвариантности Галилея, и несоответствие
ньютоновской гравитации с результатами специальной теории относительности привели Эйнштейна к созданию общей теории относительности [1].
Мы рассматриваем точные решения уравнений движения модифицированных моделей гравитации [2]. Это одна из основных задачах математической физики для теории гравитации. Можно получить точное решение, если уравнение поля сводятся к системе обыкновенных дифференциальных уравнений. В этой статье мы рассмотрим точное решение полученное методом разделения переменных.
Уравнения гравитационного поля, описывающее геометрию пространства-времени играют фундаментальную роль в современной теоретической физике. Их анализ является чрезвычайно трудной задачей. Тем не менее, можно найти точное решение в некоторых случаях, наложением некоторых дополнительных ограничений.

Состояние проблемы. Постановка задачи. Тонкие пластины и оболочки являются важнейшими элементами в конструкциях современных изделий ракетной, авиационной, судостроительной и других областей техники. В исследованиях по устойчивости оболочек наибольшее внимание уделяется круговым цилиндрическим оболочкам, которые, как правило, отвечают требованиям наименьшего веса конструкций и простоты изготовления.
Этим, в свою очередь, объясняется повышенный интерес к изучению поведения таких конструкций при действии на них различных внешних нагрузок. Несмотря на актуальность этой проблемы, многие практически важные задачи устойчивости оболочек при их комбинированном нагружении двумя или более нагрузками до настоящего времени остаются еще недостаточно исследованными [1–6], что обусловлено их особой сложностью. Незначительное количество работ, посвященное исследованию устойчивости цилиндрических оболочек при комбинированном нагружении, свидетельствует, что указанная проблема и связанные с ней задачи еще не получили окончательного решения.

Теплотехнические измерения необходимы для определения многих физических величин, связанных с процессами выработки и потребления тепловой энергии. Они включают в себя как определение тепловых величин (температура, тепловая энергия, плотность теплового потока, теплотворная способность, теплопроводность), так и некоторых других величин (давление, расход, количество, уровень, состав газа, концентрация).
Эти измерения широко применяются во многих отраслях промышленности: в энергетике, металлургии, химии и других. В энергетической промышленности теплотехнические измерения используются для повседневного контроля и наблюдения за работой и состоянием установленного на электростанциях оборудования. Большую роль они играют в устройствах автоматизации электрических станций (автоматическая регулировка и управление, технологическая защита, сигнализация).
В современных условиях постоянного роста цен на энергоносители на первый план выходят применения средств энергосбережения и проведения энергоаудита предприятий и объектов жилищно-коммунального хозяйства.

Рассматривается волна Гуляева–Блюстейна (Г-Б), один из видов поверхностных акустических волн (ПАВ) проявляющиеся в пьезоэлектрических кристаллах который был открыт в 1968 г. в СССР Гуляевым Ю.В. и независимо в США Блюстейном. Они существуют в пьезоэлектрических кристаллах вблизи свободной границы, частицы среды испытывают чисто поперечные колебания в направлении, параллельном свободной поверхности (Рис.1).
Высокая эффективность возбуждения ПАВ Г-Б обусловили их широкое применение в электронике и активно исследуется аналитическими и численными методами[1-4]. В данной работе показана применимость и эффективность метода
матрицантаразработанный для исследования распространения волн в анизотропных пьезоупругих средах[5, 6].

Теги: Физика

Одним из самых загадочных открытий последних лет в физике является ускореное расширение Вселенной [1:36]. Ученые представили убедительные доказательства этого факта в 1998 г. при наблюдениях за сверхновыми звездами типа Ia. Нахадящиеся на одинаковом расстоянии вспыхивающие сверхновые типа Ia имеют почти одинаковую наблюдаемую яркость. Сравнивая наблюдаемую яркость сверхновых в разных галактиках можно определить расстояния до этих галактик.
Скалярные и фермионные поля находят широкое применение в теориях элементарных частиц, астрофизике и космологии. Интерес к скалярным и фермионным полям обусловлен, в том числе, и относительной простотой получаемых уравнений и решений в моделях с их использованием. Это позволяет проводить качественный анализ уравнений и находить достаточно ясную физическую интерпритацию получаемых результатов исходя из аналогии из других областей физики. Таким образом существует  целый ряд различных моделей, описывающих ускоренное расширение Вселенной. Однако в настоящее время не представляется возможным сделать выбор в пользу той или иной модели.

Теги: Физика

Исследования новых полимерных материалов, нанокомпозитов на их основе, а также и технологий их использования, в последние годы, привели к появлению новых материалов, сочетающих высокое оптическое качество неорганического стекла с низкой ценой и возможностью массового применении свойственно полимерным материалам. Особенно впечатляющий прогресс наблюдается в области элементов фотоники. Так, полимерные интегрально - оптические микрочипы (микросхема на базе полимерных волноводов для обработки сигналов оптической связи) по параметрам превосходят кристаллические элементы при цене на два порядка меньшей [1-4].
В качестве исследуемых объектов, используются образцы тонких полимерных пленок из полиметилметакрилата (ПММА, PMMA) и нанокомпозитные пленки на его основе, полученные с добавлением различных концентраций фуллерена С60.

Аннотация – Предлагается новый класс ортогональных WА-систем Кравченко, для синтеза цифровых фильтровна основе атомарных функции. Выявлены преимущества новых вейвлетов Кравченко при сравнении с другими видами вейвлета.
Введ.ение 
На сегодняшний день весьма актуальной является проблема увеличения производительности вычислительных структур, осуществляющих цифровую обработку сигналов – цифровых фильтров. И одним из перспективных методов является – вейвлет-анализ. Вейвлет-системы широко используется при решении задач анализа и синтеза сигналов, для обработки изображений, для сжатия больших объемов информации, для распознавания образов, при решении некоторых дифференциальных уравнений и т.п

Данные наблюдений сверхновых типа Iа, независимо проделанных двумя исследовательскими группами [1,2,3] показывают, что Вселенная в настоящее время ускоренно расширяется. По данным наблюдения также видно, что наша Вселенная пространственно-плоская и состоит из 70%, так называемой, "темной энергии" (ТЭ), 30% темной материи (ТМ) и только незначительную долю занимает излучение. Однако природа ТЭ до сих пор неизвестна. Ученые предлагают разные модели для описания ее природы. Наиболее широко распространенной теоретической моделью является космологическая постоянная Л , которая имеет параметр уравнения состояния w = -1. Существуют различные альтернативные теории для описания динамики ТЭ, объясняющие ускоренное расширение Вселенной, такие как а) модели скалярного поля ТЭ, включающие квинтэссенцию, б) фантомное поле, в) к-эссенция, г) модель тахионного поля, д) газ Чаплыгина и т.д. Параметр уравнения состояния играет важную роль в определении реальной природы темной энергии.

Явление конструктивной интерференции является одним из основных принципов, обеспечивающим согласование, фильтрацию, компенсацию дисперсии в линиях передачи, оптических устройствах и СВЧ трактах. Сильная связь между противоположно распространяющимися волнами (модами) в заданном диапазоне частот (а для структур в открытом пространстве и диапазоне углов падения) достигается за счет периодического изменения параметров
системы (показателей преломления, волновых сопротивлений) вдоль направления распространения волны [1 – 3]. Параметры структуры могут изменяться как непрерывно (распределенные брэгговские отражатели), так и дискретно от слоя к слою (слоистые структуры), причем для электромагнитных волн в определенных частотных интервалах характеристики отражения (прохождения) таких структур будут достаточно близки.

1 2 3 4
Яндекс.Метрика