Русский
English


ПРОБЛЕМЫ ФИЗИКИ, МАТЕМАТИКИ И ТЕХНИКИ №2 (55) 2023


ФИЗИКА

Аветисян Т.В., Львович Я.Е., Преображенский А.П. Сравнительный анализ моделей оценки характеристик рассеяния полых структур

eLIBRARY ID: 54150463
EDN: CQTDWZ
QR код

Аннотация. Проведено исследование возможности использования модели полой структуры с простой формой для оценки характеристик рассеяния полой структуры со сложной формой. Даны примеры, в которых осуществляется расчет характеристик рассеяния, если происходит падение плоской электромагнитной волны.

Ключевые слова: метод интегральных уравнений, рассеяние радиоволн, моделирование.

Для цитирования: Аветисян, Т.В. Сравнительный анализ моделей оценки характеристик рассеяния полых структур / Т.В. Аветисян, Я.Е. Львович, А.П. Преображенский // Проблемы физики, математики и техники. – 2023. – № 2 (55). – С. 7–10. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2023_2_55_7. – EDN: CQTDWZ

Информация об авторах:

Аветисян Татьяна Владимировна – специалист проектного отдела, Воронежский институт высоких технологий

Львович Яков Евсеевич – д.т.н., профессор, Воронежский институт высоких технологий

Преображенский Андрей Петрович – д.т.н., профессор, Воронежский институт высоких технологий

Скачать PDF (475 КБ)

Ахраменко Н.А. К определению единицы электрического тока в системе СИ

eLIBRARY ID: 54150464
EDN: FEEKTQ
QR код

Аннотация. В международной системе единиц «СИ» одной из основных является ампер. За время существования единица силы электрического тока – ампер – несколько раз переопределялась. Согласно определению 1948 года ампер определялся через силу взаимодействия двух параллельных прямолинейных проводников бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения. С 2019 года вступили в силу изменения в СИ, которые переопределили ампер на основе фиксации численного значения элементарного электрического заряда, принятые в Резолюции 26-ой ГКМВ в 2018 году. Следствием этого стало, в частности, то, что коэффициенты для перевода между единицами СИ и единицами системы СГС перестали быть точными. В данной работе рассмотрена возможность модификации определения 1948 года путем изменения конфигурации взаимодействующих токов. Бесконечные проводники при этом заменяются круговыми токами конечной длины.

Ключевые слова: система единиц «СИ», ампер, электрический ток, взаимодействие токов.

Для цитирования: Ахраменко, Н.А. К определению единицы электрического тока в системе СИ / Н.А. Ахраменко // Проблемы физики, математики и техники. – 2023. – № 2 (55). – С. 11–14. – DOI: https://doi.org/10.54341/ 20778708_2023_2_55_11. – EDN: FEEKTQ

Информация об авторах:

Ахраменко Николай Арсеньевич – к.т.н., доцент, Белорусский государственный университет транспорта, Гомель

Скачать PDF (245 КБ)

Гиргель С.С. Поляризационные свойства и поперечные потоки энергии векторных бессель – гауссовых ТМ световых пучков

eLIBRARY ID: 54150465
EDN: FOAIZW
QR код

Аннотация. Предложены и исследуются аналитические выражения в замкнутой форме для векторных световых пучков Бесселя – Гаусса с неоднородной поляризацией (ТМ-моды). При ограничениях на свободный параметр такие пучки Бесселя – Гаусса переносят конечную мощность. Вычислены и графически исследуются картины поляризации, интенсивности и поперечные потоки энергии таких пучков.

Ключевые слова: параксиальные пучки, векторные пучки, пучки Бесселя – Гаусса, неоднородная поляризация, ТМ-моды.

Для цитирования: Гиргель, С.С. Поляризационные свойства и поперечные потоки энергии векторных бессель-гауссовых ТМ световых пучков / С.С. Гиргель // Проблемы физики, математики и техники. – 2023. – № 2 (55). – С. 15–19. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2023_2_55_15. – EDN: FOAIZW

Информация об авторах:

Гиргель Сергей Сергеевич – д.ф.-м.н., профессор, Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины

Скачать PDF (334 КБ)

Коваленко М.А., Зотов С.В., Гольдаде В.А., Павлов А.А., Камалов А.М., Борисова М.Э. Электретное состояние в нанокомпозитах на основе полилактида

eLIBRARY ID: 54150466
EDN: GETVXH
QR код

Аннотация. Исследованы электретные свойства композитов на основе полилактида (ПЛА), наполненного монтмориллонитом (ММЛ). С ростом содержания наполнителя возрастает стабильность электретного состояния, растут заряд и амплитуды токов ТСД. Спектры токов проанализированы на основе представлений о суперпозиции дискретных элементарных дебаевских максимумов, описываемых кинетикой первого порядка. Показано совпадение экспериментальных и расчетных значений плотности тока, рассчитаны заряд и энергия активации. Низкотемпературные максимумы могут быть обусловлены либо высвобождением носителей заряда с ловушек, локализованных на границе раздела ПЛА и ММЛ (поляризация Максвелла – Вагнера), либо релаксацией заряда с ловушек вследствие размораживания сегментальной подвижности.

Ключевые слова: полилактид, монтмориллонит, биоразлагаемый, электрет, токи термодеполяризации, энергия активации.

Для цитирования: Электретное состояние в нанокомпозитах на основе полилактида / М.А. Коваленко, С.В. Зотов, В.А. Гольдаде, А.А. Павлов, А.М. Камалов, М.Э. Борисова // Проблемы физики, математики и техники. – 2023. – № 2 (55). – С. 20–24. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2023_2_55_20. – EDN: GETVXH

Информация об авторах:

Коваленко Михаил Анатольевич – мл.н.с., Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого НАН Беларуси, Гомель

Зотов Сергей Валентинович – к.т.н., доцент, Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого НАН Беларуси, Гомель

Гольдаде Виктор Антонович – д.т.н., профессор, Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого НАН Беларуси, Гомель; Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины

Павлов Андрей Александрович – ассистент, Высшая школа высоковольтной энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Камалов Алмаз Маратович – к.т.н., Высшая школа высоковольтной энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Борисова Маргарита Эдуардовна – д.т.н., профессор, Высшая школа высоковольтной энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Скачать PDF (401 КБ)

Никитюк Ю.В., Иванов А.Ф., Ситдикова И.П., Зарипова З.Ф., Горшкова К.Л., Аушев И.Ю. Оптимизация параметров процесса управляемого термораскалывания силикатных стекол под действием потока горячего воздуха и хладагента

eLIBRARY ID: 54150467
EDN: JHWYWX
QR код

Аннотация. Проведена оптимизация параметров резки силикатного стекла потоком горячего воздуха с использованием генетического алгоритма MOGA в модуле DesignXplorer программы Ansys. С использованием языка программирования APDL были выполнены расчеты температур и термоупругих напряжений, которые возникают при термораскалывании силикатных стекол. С помощью центрального композиционного плана численного эксперимента были построены соответствующие регрессионные модели, в которых скорость резки, диаметр сопла устройства подачи горячего воздуха и температура горячего воздуха в центре пятна нагрева использовались в качестве варьируемых факторов, а значения максимальных температур и термоупругих напряжений в зоне обработки использовались в качестве откликов. Была проведена оценка влияния варьируемых факторов на отклики. Оптимизация управляемого термораскалывания под действием потока горячего воздуха по критерию максимума термоупругих напряжений и максимума скорости обработки позволила определить технологические параметры, которые позволяют повысить надежность и производительность процесса резки силикатных стекол.

Ключевые слова: лазерная резка, поток горячего воздуха, хладагент, MOGA, ANSYS.

Для цитирования: Оптимизация параметров процесса управляемого термораскалывания силикатных стекол под действием потока горячего воздуха и хладагента / Ю.В. Никитюк, А.Ф. Иванов, И.П. Ситдикова, З.Ф. Зарипова, К.Л. Горшкова, И.Ю. Аушев // Проблемы физики, математики и техники. – 2023. – № 2 (55). – С. 25–30. – DOI: https:// doi.org/10.54341/20778708_2023_2_55_25. – EDN: JHWYWX

Информация об авторах:

Никитюк Юрий Валерьевич – к.ф.-м.н., доцент, Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины

Иванов Алексей Федорович – к.пед.н., доцент, Альметьевский государственный нефтяной институт

Ситдикова Ирина Петровна – к.т.н., доцент, Альметьевский государственный нефтяной институт

Зарипова Зульфия Филаритовна – к.пед.н., доцент, Альметьевский государственный нефтяной институт

Горшкова Кристина Леонидовна – к.т.н., доцент, Альметьевский государственный нефтяной институт

Аушев Игорь Юрьевич – к.т.н., доцент, Университет гражданской защиты, Минск

Скачать PDF (1,45 МБ)

Осипов А.Н., Каленкович Е.Н., Рокач В.А., Ма Т. Применение сигналов с ШИМ для генерации низкотемпературной атмосферной плазмы

eLIBRARY ID: 54150468
EDN: KBEWMH
QR код

Аннотация. Рассматривается применение сигналов с широтно-импульсной модуляцией для генерации низкотемпературной плазмы при атмосферном давлении в среде инертного газа. Представлены результаты исследований энергопотребления системы генерации низкотемпературной плазмы в зависимости от коэффициента заполнения, а также частоты следования импульсов. Установлены режимы функционирования системы, при которых достигается минимум потребления энергии, а также определены возможные способы управления генератором низкотемпературной плазмы.

Ключевые слова: низкотемпературная плазма атмосферного давления, параметры управляющих сигналов для генерации плазмы, энергопотребление устройств формирования низкотемпературной плазмы атмосферного давления.

Для цитирования: Применение сигналов с ШИМ для генерации низкотемпературной атмосферной плазмы / А.Н. Осипов, Е.Н. Каленкович, В.А. Рокач, Т. Ма // Проблемы физики, математики и техники. – 2023. – № 2 (55). – С. 31–38. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2023_2_55_31. – EDN: KBEWMH

Информация об авторах:

Осипов Анатолий Николаевич – к.т.н, доцент, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, Минск

Каленкович Евгений Николаевич – ст. преподаватель, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, Минск

Рокач Валерий Александрович – магистрант, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, Минск

Ма Тяньбао – аспирант, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, Минск

Скачать PDF (908 КБ)

МАТЕМАТИКА

Бородин Н.Н., Малинковский Ю.В. Экспоненциальные сети обслуживания со счетным числом потоков отрицательных заявок и ограничением на время пребывания в узлах

eLIBRARY ID: 54150469
EDN: LHIIYJ
QR код

Аннотация. Рассматривается экспоненциальная сеть массового обслуживания с N однолинейными узлами. В сеть поступает пуассоновский поток запросов с параметром Λ и счетное число пуассоновских потоков отрицательных заявок с параметрами λl, (l=1,∞) соответственно. Входящий запрос с вероятностью pi а отрицательная заявка l-го потока с вероятностью qil направляются в i-й узел Отрицательные заявки не обслуживаются. Заявка l-го потока при поступлении в i-й узел сразу удаляет ровно l запросов (при их наличии), и удаляет все запросы, если их число меньше l, i=1,N, l=1,∞. Время пребывания запросов в узлах сети является случайной величиной, условное распределение которого при фиксированном числе запросов является показательным. Запросы, обслуженные в узлах, и запросы, покидающие узлы из-за завершения времени пребывания, могут оставаться запросами, становиться заявками l-го потока или покидать сеть.

Ключевые слова: сеть, отрицательная заявка, ограниченное время пребывания, стационарное распределение.

Для цитирования: Бородин, Н.Н. Экспоненциальные сети обслуживания со счетным числом потоков отрицательных заявок и ограничением на время пребывания в узлах / Н.Н. Бородин, Ю.В. Малинковский // Проблемы физики, математики и техники. – 2023. – № 2 (55). – С. 39–43. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2023_2_55_39. – EDN: LHIIYJ

Информация об авторах:

Бородин Николай Николаевич – старший преподаватель, Гомельский государственный технический университет им. П.О. Сухого

Малинковский Юрий Владимирович – д.ф.-м.н., профессор, Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины

Скачать PDF (271 КБ)

Бураковский В.В. Симметричная маркерная кольцевая локальная сеть с разнотипными сообщениями и вентильным обслуживанием

eLIBRARY ID: 54150470
EDN: OBVDGQ
QR код

Аннотация. Исследуется локальная сеть с симметричной кольцевой топологией с маркерным протоколом доступа, с конечным числом N станций, каждая из которых имеет n буферов емкостью 1 для каждого типа входящих сообщений. После прибытия маркера на любую станцию все сообщения в буферах обслуживаются в соответствии с дисциплиной обслуживания вентильной. Входящие сообщения n типов являются простейшими, независимыми по интенсивности λi, 1≤in, потоками для произвольной станции. Представлена система векторно-матричных уравнений, позволяющая рассчитать вероятности стационарных состояний, а также основные характеристики исследуемой кольцевой сети.

Ключевые слова: маркер, локальная сеть, станция, сообщения n типов, одиночный буфер, вентильная дисциплина, вероятности состояний.

Для цитирования: Бураковский, В.В. Симметричная маркерная кольцевая локальная сеть с разнотипными сообщениями и вентильным обслуживанием / В.В. Бураковский // Проблемы физики, математики и техники. – 2023. – № 2 (55). – С. 44–46. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2023_2_55_44. – EDN: OBVDGQ

Информация об авторах:

Бураковский Владимир Викторович – к.ф.-м.н., доцент, Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины

Скачать PDF (210 КБ)

Гальмак А.М. Степени элементов в l-арных группах специального вида. I

eLIBRARY ID: 54150471
EDN: OEPOEU
QR код

Аннотация. Изучаются степени элементов в полиадических группах специального вида, то есть в полиадических группах с l-арной операцией ηs,σ,k, которая называется полиадической операцией специального вида и определяется на декартовой степени Ak n-арной группы <A,η> с помощью подстановки σ∈Sk, удовлетворяющей условию σl=σ, и n-арной операции η.

Ключевые слова: полиадическая операция, n-арная группа, степень элемента.

Для цитирования: Гальмак, А.М. Степени элементов в l-арных группах специального вида. I / А.М. Гальмак // Проблемы физики, математики и техники. – 2023. – № 2 (55). – С. 47–51. – DOI: https://doi.org/10.54341/ 20778708_2023_2_55_47. – EDN: OEPOEU

Информация об авторах:

Гальмак Александр Михайлович – д.ф.-м.н., профессор, Белорусский государственный университет пищевых и химических технологий, Могилёв

Скачать PDF (276 КБ)

Дергачева И.М., Шабалина И.П., Задорожнюк Е.А., Соболь И.А. О σJ-нильпотентных конечных группах

eLIBRARY ID: 54150472
EDN: SDSTAN
QR код

Аннотация. На протяжении всей статьи все группы конечны и G всегда обозначает конечную группу; P – множество всех простых чисел и J – некоторый класс групп, замкнутый относительно расширений, гомоморфных образов и подгрупп. В данной работе σJ0∪{σi|iI} – некоторое разбиение множества P, т.е. и σi∩σj=∅ для всех индексов ij из {0}∪I, для которого J является классом σ0-групп с π(J)=σ0. Группа G называется: σJ-примарной, если G является либо J-группой, либо σi-группой для некоторого i≠0; σJ-нильпотентной, если G – прямое произведение некоторых σJ-примарных групп. В данной работе мы даем характеризации конечных σJ-нильпотентных групп.

Ключевые слова: конечная группа, σJ-субнормальная подгруппа, σJ-разрешимая группа, σJ-нильпотентная группа, холлова подгруппа.

Для цитирования: О σJ-нильпотентных конечных группах / И.М. Дергачева, И.П. Шабалина, Е.А. Задорожнюк, И.А. Соболь // Проблемы физики, математики и техники. – 2023. – № 2 (55). – С. 52–55. – DOI: https://doi.org/10.54341/ 20778708_2023_2_55_52. – EDN: SDSTAN

Информация об авторах:

Дергачева Ирина Михайловна – к.ф.-м.н., доцент, Белорусский государственный университет транспорта, Гомель

Шабалина Ирина Петровна – к.ф.-м.н., доцент, Белорусский государственный университет транспорта, Гомель

Задорожнюк Елена Андреевна – к.ф.-м.н., доцент, Белорусский государственный университет транспорта, Гомель

Соболь Ирина Александровна – ст. преподаватель, Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины

Скачать PDF (281 КБ)

Поцейко П.Г. О рациональных сопряженных суммах Фейера на отрезке и аппроксимациях сопряженной функции

eLIBRARY ID: 54150473
EDN: VGNTRP
QR код

Аннотация. Исследуются аппроксимации сопряженной функции на отрезке [–1,1] суммами Фейера сопряженных рациональных интегральных операторов Фурье – Чебышёва с ограничениями на количество геометрически различных полю-сов. Устанавливается интегральное представление соответствующих приближений. Для сопряженной функции с плотностью (1-x)γ, γ∈(1/2,1) получены интегральное представление приближений, оценка поточечных приближений и равномерных приближений с определенной мажорантой. Установлено ее асимптотическое выражение при n→∞, зависящее от параметров аппроксимирующей функции. В заключительной части найдены оптимальные значения параметров, при которых обеспечивается наибольшая скорость убывания мажоранты. В качестве следствия найдены оценки приближений на отрезке [–1,1] сопряженной функции суммами Фейера сопряженных полиномиальных рядов Фурье – Чебышёва.

Ключевые слова: сопряженная функция, ряд Фурье – Чебышёва, суммы Фейера, функция со степенной особенностью, поточечные и равномерные приближения, наилучшие приближения, асимптотические оценки.

Для цитирования: Поцейко, П.Г. О рациональных сопряженных суммах Фейера на отрезке и аппроксимациях сопряженной функции / П.Г. Поцейко // Проблемы физики, математики и техники. – 2023. – № 2 (55). – С. 56–67. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2023_2_55_56. – EDN: VGNTRP

Информация об авторах:

Поцейко Павел Геннадьевич – к.ф.-м.н., Гродненский государственный университет имени Янки Купалы

Скачать PDF (362 КБ)

Старовойтов А.П., Кечко Е.П., Оснач Т.М. Существование и единственность совместных аппроксимаций Эрмита – Фурье

eLIBRARY ID: 54150474
EDN: VYPYFH
QR код

Аннотация. Определены тригонометрические аналоги алгебраических аппроксимаций Эрмита – Паде – аппроксимации Эрмита – Фурье. В частности, доказана теорема о существовании аппроксимаций Эрмита – Фурье, получено достаточное условие их единственности, а также установлен критерий существования и единственности многочленов Эрмита – Фурье, являющихся числителем и знаменателем аппроксимаций Эрмита – Фурье, ассоциированных с произвольным набором из k тригонометрических рядов. При выполнении условий критерия установлен явный вид указанных многочленов.

Ключевые слова: тригонометрические ряды, суммы Фурье, тригонометрические аппроксимации Паде, многочлены Эрмита – Паде, аппроксимации Эрмита – Паде.

Для цитирования:

Информация об авторах:

Старовойтов Александр Павлович – д.ф.-м.н., профессор, Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины

Кечко Елена Петровна – к.ф.-м.н., доцент, Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины

Оснач Татьяна Михайловна – аспирантка, Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины

Скачать PDF (274 КБ)

ТЕХНИКА

Доан Х.Т., Голосов Д.А., Джанг Дж., Кананович Н.А., Завадский С.М., Мельников С.Н. Влияние степени легирования алюминием на свойства пленок оксида титана-алюминия

eLIBRARY ID: 54150475
EDN: XACNAE
QR код

Аннотация. Проведены исследования характеристик пленок оксида титана-алюминия, нанесенных методом реактивного магнетронного распыления Ti-Al составных мишеней. Получены зависимости диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь, ширины запрещенной зоны, плотности тока утечки и напряженности поля пробоя от степени легирования пленок алюминием CAl и концентрации кислорода в Ar/O2 смеси газов в процессе нанесения ГO2. Установлено, что увеличение CAl приводит к снижению диэлектрических потерь и тока утечки, увеличению ширины запрещенной зоны и напряженности поля пробоя пленок. Однако при этом диэлектрическая проницаемость пленок снижается до значений менее 10.

Ключевые слова: реактивное магнетронное распыление, составная мишень, тонкие пленки, оксид титана-алюминия, элементный состав, диэлектрическая проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь, ток утечки, ширина запрещенной зоны.

Для цитирования: Влияние степени легирования алюминием на свойства пленок оксида титана-алюминия / Х.Т. Доан, Д.А. Голосов, Дж. Джанг, Н.А. Кананович, С.М. Завадский, С.Н. Мельников // Проблемы физики, математики и техники. – 2023. – № 2 (55). – С. 74–82. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2023_2_55_74. – EDN: XACNAE

Информация об авторах:

Доан Хоанг Тхе – аспирант, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, Минск

Голосов Дмитрий Анатольевич – к.т.н., доцент, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, Минск

Джанг Джин – к.т.н., доцент, Сианьский политехнический университет

Кананович Никита Александрович – мл.н.с., Физико-технический институт НАН Беларуси, Минск

Завадский Сергей Михайлович – к.т.н., доцент, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, Минск

Мельников Сергей Николаевич – к.т.н., Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, Минск

Скачать PDF (1,01 МБ)

ИНФОРМАТИКА

Смородин В.С., Прохоренко В.А. Стабилизация параметров технологического цикла при построении обратных связей по управлению

eLIBRARY ID: 54150476
EDN: ZEKWIK
QR код

Аннотация. Предлагается подход к решению задачи стабилизации параметров функционирования технологического цикла на основе использования нейросетевых методов моделирования управляемых параметров технологических операций. Рассмотрены современные подходы к реализации решений подобных задач, показана процедура создания гибридной интеллектуальной системы адаптивного управления. Предложенный подход позволяет автоматизировать процессы создания и использования гибридных интеллектуальных компьютерных систем при реализации инновационных решений в сфере управ-ления транспортными потоками, автоматизации наиболее развитых отраслей промышленности и сельского хозяйства.

Ключевые слова: нейросетевые методы, стабилизация параметров, адаптивное управление, модели нейрорегуляторов.

Для цитирования: Смородин, В.С. Стабилизация параметров технологического цикла при построении обратных связей по управлению / В.С. Смородин, В.А. Прохоренко // Проблемы физики, математики и техники. – 2023. – № 2 (55). – С. 83–88. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2023_2_55_83. – EDN: ZEKWIK

Информация об авторах:

Смородин Виктор Сергеевич – д.т.н., профессор, Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины

Прохоренко Владислав Александрович – ст. преподаватель, Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины

Скачать PDF (288 КБ)