QR код

Аннотация. На основе многослойной золь-гель пленки титаната бария с использованием титановой подложки изготовлен лабораторный тонкопленочный конденсатор. Приведены результаты измерения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь сформированного конденсатора в диапазоне частот 0,2 кГц – 200 кГц. Установлено, что при переходе от низкочастотного диапазона к высокочастотному значение тангенса угла диэлектрических потерь уменьшается на порядок и составляет 0,032–0,039 для диапазона частот от 50 кГц до 200 кГц. Для всего исследуемого диапазона значение емкости конденсатора составляет 560–750 пФ и удельной емкости 41–55 нФ/см². Для диапазона частот 0,2 кГц – 200 кГц рассчитана диэлектрическая проницаемость титаната бария, изменяющаяся от 136 до 43.

Ключевые слова: BaTiO₃, золь-гель метод, емкость пленочного конденсатора, тангенс угла диэлектрических потерь.

Для цитирования: Тонкопленочный конденсатор на основе титаната бария, сформированного золь-гель методом на титане / Н.В. Гапоненко, Р.Т. Махмутов, Е.И. Лашковская, Е.В. Телеш, К.В. Шустикова, В.А. Ковалев, Ю.В. Радюш, Д.В. Жигулин, В.А. Пилипенко, А.В. Семченко // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 7–12. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_3_60_7. – EDN: XIDSWV

Информация об авторах:

QR код

Аннотация. Исследован ряд составляющих спектра кавитационного шума, использующихся для оценки активности кавитации. Показано, что характер зависимостей исследовавшихся параметров от интенсивности ультразвука различается для малых и больших расстояний от излучателя. Установлено, что связь исследовавших параметров меж-ду собой характеризуется высокой степенью корреляции для близких расстояний от излучателя в условиях развитой кавитационной области. В кавитационной области вдали от излучателя эти параметры не связаны однозначно между собой и характеризуются низким уровнем корреляции. На основании полученных данных предложен подход к выбору оптимального метода оценки активности кавитации.

Ключевые слова: кавитация, ультразвук, кавитационный шум, спектр кавитационного шума.

Для цитирования: Исследование спектра кавитационного шума в поле погружного ультразвукового излучателя / В.С. Минчук, В.С. Гаврилюк, Т.А. Дежкунов, А.Ю. Перхунова, Н.В. Дежкунов // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 13–17. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_3_60_13. – EDN: YHJRPI

Информация об авторах:

QR код

Аннотация. Описана разработка средств моделирования и поиска оптимальных параметров процесса лазерной резки хрупких неметаллических материалов методом лазерного раскалывания. Программные средства реализованы на языке Python и предназначены для конечно-элементного моделирования, нейросетевого моделирования и поиска оптимальных параметров с применением генетического алгоритма. Применение разработанных программных средств рассмотрено на примере поиска оптимальных параметров резки кварцевой пластины.

Ключевые слова: нейросетевое моделирование, конечноэлементное моделирование, FEniCS лазерная резка, генетический алгоритм, оптимизация параметров.

Для цитирования: Разработка программных средств моделирования и оптимизации параметров лазерной резки хрупких неметаллических материалов / Ю.В. Никитюк, В.А. Прохоренко, О.М. Демиденко, В.С. Смородин, А.В. Воруев // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 18–22. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_3_60_18. – EDN: VFWQQP

Информация об авторах:

QR код

Аннотация. Проведено корректирующее моделирование функции плотности Венеры на основе модели PVM, предполагающей пятислойную внутреннюю структуру планеты. Получен аналитический и графический вид новых функций плотности для трёх физически правомерных приближений, обусловленных допустимыми изменениями размеров ядра и коры планеты.

Ключевые слова: внутреннее строение, масса планеты, радиус планеты, функция плотности, шаровой слой, модель PVM.

Для цитирования: Новикова, О.В. Функция плотности для модели землеподобной Венеры / О.В. Новикова, Г.Ю. Тюменков // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 23–26. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_3_60_23. – EDN: RNRZHA

Информация об авторах:

QR код

Аннотация. Исследован изгиб упругой круглой пятислойной пластины под действием распределенной по кругу локальной поперечной нагрузки. В симметричной по толщине пластине три тонких несущих слоя (два внешних и один внутренний), деформирование которых подчиняется гипотезам Кирхгофа. В двух относительно толстых заполнителях нормаль остается прямолинейной и не изменяет своей длины, но поворачивается на некоторый дополнительный угол. Система дифференциальных уравнений равновесия пластины получена вариационным методом Лагранжа. Аналитическое решение задачи выписано в функциях Бесселя в конечном виде. Приведены численные результаты исследования прогибов и относительных сдвигов в зависимости от радиуса силового круга, толщины внутреннего несущего слоя, материалов внешних несущих слоев.

Ключевые слова: пятислойная пластина, круговая нагрузка, аналитическое решение, численные исследования.

Для цитирования: Салицкий, В.С. Изгиб локальной нагрузкой круглой пятислойной пластины / В.С. Салицкий // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 27–31. – DOI: https://doi.org/10.54341/ 20778708_2024_3_60_27. – EDN: APZZLI

Информация об авторах:

QR код

Аннотация. Проведено моделирование метаматериала, состоящего из парных планарных спиралей, для фазовой манипуляции электромагнитных волн в СВЧ диапазоне. Получены геометрические параметры метаматериала и значения фазы на резонаторах, оптимальные для управления диаграммой направленности. Изменение фазы волны, излучаемой планарным спиральным элементом, предложено реализовать путем изменения емкости варикапа при изменении напряжения на нем.

Ключевые слова: метаматериал, фазоманипулятор, парная планарная спираль, СВЧ диапазон.

Для цитирования: Проектирование фазового манипулятора с использованием метаматериалов на основе парных планарных спиралей / А.Л. Самофалов, И.А. Фаняев, П.В. Сомов, И.В. Семченко, А.А. Ковалев, Хуэй Чу // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 32–37. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_3_60_32. – EDN: AZMISC

Информация об авторах:

QR код

Аннотация. Проведен теоретический расчет, моделирование и экспериментальное исследование метаповерхности на основе одновитковых планарных спиралей для получения максимального поглощения при отсутствии отражения электромагнитной волны в СВЧ диапазоне. Расчет структурных параметров поглощающего метаматериала проведен для двух стеклотекстолитов – Arlon AD255C и Taconic TLY. Результаты исследований подтвердили возможность использования предложенной структуры в качестве не отражающего поглотителя электромагнитных волн.

Ключевые слова: метаповерхность, поглощение, планарная спираль, СВЧ диапазон.

Для цитирования: Метаповерхность на основе одновитковых планарных спиралей со свойством не отражающего поглотителя в СВЧ диапазоне / И.А. Фаняев, А.Л. Самофалов, И.В. Семченко, С.А. Хахомов, А.Ю. Кравченко, Мэнмэн Ли // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 38–43. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_3_60_38. – EDN: DDYWPW

Информация об авторах:

QR код

Аннотация. Исследован процесс акустооптической (АО) дифракции бесселева пучка ТЕ-типа на бесселевом акустическом пучке в акустически поперечно изотропных кристаллах. Рассмотрена АО дифракция на вертикально поляризованной (SV-) аку-стической волне, позволяющая задействовать в АО-процессе диагональные компоненты тензора диэлектрической проницаемости. Установлено, что за счет указанных диагональных компонент может быть реализована изотропная дифракция бесселева светового пучка с высокой эффективностью. Предложенная схема АО дифракции представляет интерес для модуляции бесселевых световых пучков с возможностями динамической перестройки их параметров.

Ключевые слова: бесселевы световые пучки, бесселевы акустические пучки, акустооптическая дифракция.

Для цитирования: Хило, П.A. Изотропная дифракция бесселева светового пучка при акустооптическом взаимодействии / П.A. Хило, М.А. Ревенок // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 44–47. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_3_60_44. – EDN: MXGOED

Информация об авторах:

QR код

Аннотация. Рассматривается влияние теплового расширения материала матрицы на эффективный коэффициент теплопроводности материала с закрытыми порами с использованием прямого численного моделирования. Выполнены вычислительные эксперименты. Установлено увеличение коэффициента теплопроводности композитного материала в зависимости от времени термообработки.

Ключевые слова: эффективный коэффициент теплопроводности, коэффициент теплового расширения, математическая модель, сеточные методы, вычислительный эксперимент.

Для цитирования: Авлас, А.Н. Моделирование влияния теплового расширения на коэффициент теплопроводности материала с закрытыми порами / А.Н. Авлас // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 48–53. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_3_60_48. – EDN: QWEGKN

Информация об авторах:

QR код

Аннотация. В статье изучаются полиадические аналоги нормальных подгрупп в полиадических группах специального вида, то есть в полиадических группах с l-арной операцией η_{s, σ, k}, которая называется полиадической операцией специального вида и определяется на декартовой степени A^k n-арной группы <A, η> с помощью подстановки σ∈S_k, порядка делящего l–1, и n-арной операции η.

Ключевые слова: полиадическая операция, полуинвариантные l-арные подгруппы, n-полуинвариантные l-арные подгруппы.

Для цитирования: Гальмак, А.М. Полиадические аналоги нормальных подгрупп в полиадических группах специального вида. I / А.М. Гальмак // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 54–58. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_3_60_54. – EDN: QXHKOX

Информация об авторах:

QR код

Аннотация. Исследуются аппроксимации сопряженной функции на отрезке [–1, 1] суммами Валле Пуссена сопряженных рациональных интегральных операторов Фурье – Чебышёва с ограничениями на количество геометрически различных полюсов. Устанавливается интегральное представление соответствующих приближений. Для сопряженной функции с плотностью (1-x)^γ, γ∈(0,1) получены интегральное представление приближений, оценка поточечных приближений и равномерных приближений с определенной мажорантой введенным методом рациональной аппроксимации. Устанавливается асимптотическое выражение мажоранты при n→∞, зависящее от параметров аппроксимирующей функции. Найдены оптимальные значения параметров, при которых обеспечивается наибольшая скорость убывания мажоранты. В качестве следствия найдены оценки приближений на отрезке [–1, 1] сопряженной функции суммами Валле Пуссена сопряженных полиномиальных рядов Фурье – Чебышёва.

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

Для цитирования: Поцейко, П.Г. О рациональных аппроксимациях сопряженной функции на отрезке сопряженными суммами Валле Пус-сена / П.Г. Поцейко // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 59–70. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_3_60_59. – EDN: RCLUXH

Информация об авторах:

QR код

Аннотация. В работе, опираясь на хорошо известные результаты о классических аппроксимациях Паде степенного ряда, найдены условия, при которых для заданного ряда Фурье существуют тригонометрические аппроксимации Паде – Якоби. Это позволило описать класс рядов Фурье по многочленам Чебышёва первого и второго рода, для которых существуют нелинейные аппроксимации Паде – Чебышёва. В частности, дано ещё одно доказательство известной теоремы С.П. Суетина.

Ключевые слова: аппроксимации Паде, аппроксимации Паде – Чебышёва, степенные ряды, ряды Фурье, ряды по многочленам Чебышёва.

Для цитирования: Старовойтов, А.П. О существовании тригонометрических аппроксимаций Паде / А.П. Старовойтов, Т.М. Оснач, Н.В. Рябченко // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 71–76. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_3_60_71. – EDN: JIITRH

Информация об авторах:

QR код

Аннотация. Решено в явном виде новое линейное гиперсингулярное интегро-дифференциальное уравнение первого порядка. Уравнение задано на замкнутой кривой, расположенной на комплексной плоскости. Коэффициенты уравнения выражаются в виде сумм некоторых слагаемых. Во все слагаемые сумм определенным образом входит конечное число одних и тех же заданных функций. Используются классические и обобщенные формулы Сохоцкого, теория краевой задачи Римана, формулы решения линейных дифференциальных уравнений, свойства аналитических функций. Решение проиллюстрировано примером.

Ключевые слова: интегро-дифференциальное уравнение, формулы Сохоцкого, краевая задача Римана, линейное дифференциальное уравнение.

Для цитирования: Шилин, А.П. Линейное интегро-дифференциальное уравнение с коэффициентами в виде специальных сумм / А.П. Шилин // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 77–80. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_3_60_77. – EDN: JLQBBW

Информация об авторах:

QR код

Аннотация. Описаны методы и режимы проведения технологических операций крепления преформ из припоя к основанию корпуса для монтажа кристалла и герметизации электронных модулей приёмников инфракрасного излучения, которые обеспечивают их надежную фиксацию на металлизированных поверхностях. Определены зависимости прочности крепления преформ от режимов проведения операций.

Ключевые слова: приемники инфракрасного излучения, монтаж кристаллов, герметизация, преформа, сварка, пайка.

Для цитирования: Видрицкий, А.Э. Сборка электронных модулей приемников инфракрасного излучения с применением преформ припоя / А.Э. Видрицкий, В.Л. Ланин // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 81–85. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_3_60_81. – EDN: JVEVVM

Информация об авторах:

QR код

Аннотация. Рассматривается применение сглаживающих фильтров для предварительной обработки изображений архитектурных планов. Проводится сравнительный анализ фильтров Гаусса и Роудина – Ошера – Фатеми (ROF) на базе модели Шамболя. Программные модули реализованы на языке программирования Python с использованием OpenCV. Результаты показали, что для предварительной обработки не сильно зашумленных изображений лучше применять фильтр Гаусса, а для изображений с высоким уровнем шума – фильтр ROF, предотвращающий потерю особых точек углов.

Ключевые слова: предварительная обработка, фильтрация, шум, гауссово размытие, фильтр Гаусса, фильтр Рудина – Ошера – Фатеми, модель Шамболя, Python, OpenCV.

Для цитирования: Аксенова, Н.А. Сравнительный анализ алгоритмов фильтрации для изображений архитектурных планов / Н.А. Аксенова // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 86–91. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_3_60_86. – EDN: HTGWNV

Информация об авторах:

QR код

Аннотация. Разработана новая методика и программное средство поиска аномалий в работе солнечных панелей на основе искусственной нейронной сети типа автокодировщик, обученной по данным телеметрии солнечной электростанции. Методика основана на статистических исследованиях отклонений, измеренных от восстановленных нейронной сетью значений силы тока и напряжения всех солнечных панелей электростанции. Введен критерий оценки наличия неисправности в работе солнечной панели на основе статистических исследований. С использованием разработанной методики и программного средства поиска аномалий в данных телеметрии за полгода наблюдений при разных критериях оценки обнаружены от 14 до 45 аномалий в 33 солнечных панелях. Все случаи проанализированы на предмет причин возникновения аномалий в работе солнечных панелей. Установлено, что использование при анализе результатов работы искусственной нейронной сети в качестве критерия обнаружения аномалий четыре среднеквадратических отклонения для среднедневных измеренных значений силы тока ΔI и напряжения ΔU даёт возможность обнаружить неисправные солнечные панели. А использование в качестве критерия обнаружения аномалий три и два среднеквадратического отклонения – снижение эффективности в работе солнечных панелей, связанной с деградацией, избыточным затенением и другими факторами.

Ключевые слова: солнечная панель, автокодировщик, искусственная нейронная сеть, поиск аномалий, солнечная электростанция, телеметрия.

Для цитирования: Методика и программное средство поиска аномалий в данных телеметрии солнечной электростанции на основе искусственной нейронной сети – автокодировщик / К.С. Дик, Н.И. Мухуров, И. Крузе, Р.М. Асимов, В.С. Осипович // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 92–100. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_3_60_92. – EDN: HUPWAR

Информация об авторах:

QR код

Аннотация. Представлена научная биография Заслуженного деятеля науки Республики Беларусь, члена-корреспондента Национальной академии наук Беларуси, доктора химических наук, профессора Рогачёва Александра Владимировича, известного белорусского ученого в области физической химии композиционных, многослойных тонкоплёночных систем на основе полимерных и неорганических (металлических, углеродных, карбидов и нитридов металлов) материалов, синтеза сложных химических соединений из активной газовой фазы, материаловедения, физики конденсированного состояния, теории межфазных процессов, составляющей активно развиваемое научное направление в области физикохимии гетерогенных систем, трения и износа.

Ключевые слова: плазмохимия, газовая фаза, функциональные свойства, вакуумные технологии, полимерные и неорганические материалы, релаксационно-диффузионная теория, наноразмерные структуры, фазовый состав, покрытия.

Для цитирования:Александр Владимирович Рогачёв (к 75-летию со дня рождения) // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 3 (60). – С. 101. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_3_60_101. – EDN: ISLOKR