Search

В статье рассматривается вопрос технологии максимально точной фиксации объектов разного типоразмера с помощью фотограмметрии, а также возможности работы с полученной цифровой копией объекта. Современные цифровые технологии позволяют проводить более точную фиксацию и разностороннее изучение, получая при этом не только более детальную, но и более полную информацию об объекте исследования. Применение фотограмметрии в археологии уже стало неотъемлемой частью исследований, но, несмотря на свою эффективность, она сталкивается с такими проблемами, как необходимость наличия относительно дорогостоящего оборудования и специальных знаний. В статье рассмотрено применение такой технологии на примере трех объектов разного типа и размера — раскоп 2022 г. на памятнике Усть-Теплая в Чарыш-ском районе Алтайского края, тюркского изваяния из Бийского краеведческого музея им. Бианки и фрагмента зеркала из Бийского краеведческого музея. В результате проведенных работ выявлено, что качество и точность конечной модели зависят в первую очередь от разрешения фотографии на данном участке объекта, которая должна содержать необходимый уровень пиксельной детализации. Отмечено, что, чем меньше предмет и чем больше он содержит мелких деталей, тем больше возможных геометрических искажений 3D-модели, поэтому необходимо более скрупулёзно подходить к процессу съемки, калибровке камеры и коррекции ошибок. Отдельно рассмотрены возможность ортогональных компьютерных визуализаций без перспективных искажений и выделение выбитых рисунков, в том числе малозаметных. В результате сделан вывод о том, что фотограмметрия в археологии имеет большие перспективы, которые могут существенно изменить способы исследования и сохранения археологических находок, а также рассмотрены некоторые из потенциальных направлений ее развития.

Copyright of Eurasian Journal of Philology: Science & Education is the property of Al-Farabi Kazakh National University and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

Copyright of Eurasian Physical Technical Journal is the property of E.A. Buketov Karaganda University and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

Представлены результаты компьютерного моделирования алмазоподобных наночастиц, состоящих из кремния и германия, а также слоевых полупроводников различной нуклеарности с чередующимися слоями. Было построено 16 моделей наночастиц размером 3-3-3 элементарные ячейки и размером 5-5-5 элементарных ячеек с различным чередованием слоев кремния и германия. Методом нелокального функционала плотности были получены равновесные параметры связей пар атомов, входящих в кристаллическую структуру исследуемых НЭМС с различным морфологическим строением. Методами молекулярной механики была изучена зависимость энергии исследуемых наночастиц от размера, состава, а также последовательности чередования слоев кремния и германия. Показано незначительное изменение межатомного расстояния в полупроводниковых системах с алмазоподобной структурой и в НЭМС состоянии. Системы, имеющие в своем составе только атомы кремния, оказались энергетически более устойчивы, чем системы, состоящие только из атомов германия. Внедрение атомов германия в кремниевые системы понижает термодинамическую стабильность частицы, в то время как внедрение атомов кремния в германиевые наночастицы повышает их устойчивость. Появление в наночастице связей типа кремний — германий стабилизирует частицы из германия и дестабилизирует частицы из кремния.

В обзоре дан анализ проблемы создания единого подхода к экспериментальному описанию и к теоретическому расчету взаимосвязей, идущих параллельно внутри атомов аттосекундных реакций субатомных квазичастиц и фемтосекундных превращений на атомном масштабном уровне биомиметических материалов. Решение этой проблемы появилось на грани 2020-х гг., когда синхротронная генерация аттосекундных однопериодных фотонов сделала возможным экспериментальное изучение их влияния на субатомную квантовую динамику в материалах и открыла путь к квантовым технологиям управления аттосекундной динамикой пар и одиночных электронов, запутанных с однопериодными фотонами. Рассмотрены решения трех основных задач, открывающих реальные перспективы разработки квантовых наноэлектромеханических систем сенсорно-актуаторных технологий самосборки и самоорганизации биомиметических материалов, начиная с аттосекундно-субатомного масштаба и, через диссипативные энергетические цепи, заканчивая фемтосекундными процессами на атомном уровне материала. Рассмотрены значимость и актуальность построения моделей квантовой физикохимии и компьютерных расчетов механизмов иерархической системы управления квантовыми технологиями не только на субатомном и атомном, но также на более высоких нано-, микро- и мезомасштабных уровнях строения биомиметических материалов.

Цель. На основании анализа реальных пожаров легковых автомобилей, натурных экспериментов определить основные расчетные параметры горения для моделирования пожаров легковых автомобилей и теоретической оценки тепловых потоков и температур перекрытия при пожаре. Методы. Сопоставление параметров реальных пожаров легковых автомобилей с натурными экспериментами. Формулирование расчетных параметров горения для моделирования в программной среде FDS. Результаты. Натурные эксперименты с использованием реальных легковых автомобилей показали: при пожарах нескольких легковых автомобилей распространение пламени на соседний автомобиль происходит по времени за 8–10 мин с момента возникновения пожара; максимальная мощность тепловыделения достигает 10,8 МВт, причем время достижения этой мощности может варьироваться от 8 (при пожаре одного автомобиля) до 25 мин (при одновременном пожаре двух автомобилей). Среднее значение теплоты сгорания автомобиля составляет 15 МДж/кг, а температуры при таких пожарах доходят до 1100 °C. Область применения исследований. Полученные результаты могут быть использованы при моделировании пожаров легковых автомобилей и оценке воздействия на строительные конструкции, что позволит повысить уровень пожарной безопасности гаражей-стоянок.

Цель статьи заключается в реализации имитационного моделирования с применением программного обеспечения AnyLogic. Для достижения поставленной цели были изучены подходы имитационного моделирования: системная динамика, дискретно-событийное и агентное моделирование, инструмент AnyLogic и его возможности. Научная новизна работы заключается в применении совокупности подходов моделирования (многоподходное моделирование), отраслевых библиотек и оптимизационного эксперимента, предлагаемых AnyLogic. В результате работы смоделированы 2 системы: модель диффузии бассов - с применением элементов системной динамики и агентного моделирования; модель аэропорта - с использованием отраслевых библиотек (дискретно-событийное моделирование) и агентного моделирования. Продемонстрированы визуализации поведения системы в 2D и 3D, ее анализ и оптимизация с помощью экспериментов, предоставляемых данной средой. Итогом проведенной работы стало заключение, что AnyLogic представляет из себя удобную единую систему для имитационного моделирования за счет объединения в своей библиотеки элементов разных подходов и узконаправленных элементов, применение которых в совокупности позволяет максимально приближенно описать систему, а также наличия дополнительных средств по ее анализу и оптимизации. Что подходит для использования в любой организации, исключая потребность в применении нескольких узконаправленных инструментов.

Работа посвящена исследованиям электронного строения тетрагональной кристаллической модификации диоксида германия. Электронная структура исследована теоретически в рамках метода линеаризованных присоединенных плоских волн с помощью программного пакета Wien2k. Вычислены полная и локальные парциальные плотности электронных состояний. Проведено моделирование спектров ближней тонкой структуры края поглощения рентгеновского излучения для различных краев поглощения атомов германия и кислорода. В рамках приближения Z+1 рассчитаны Ge K-, Ge L3- и O K-края поглощения для тетрагональной модификации GeO2. Полученный для Ge K-края поглощения результат показывает высокое согласие с экспериментальными данными. Результат расчета Ge L3-спектра представляется впервые и носит прогностический характер. С целью улучшения согласия с экспериментом результатов расчета K-края поглощения кислорода кроме использования метода Z+1 приближения были дополнительно проведены расчеты с использованием метода моделирования остовной дырки, в том числе частичной остовной дырки. Показано, что применение остовной дырки с зарядом 0.7 электрона улучшает согласие результатов расчета с экспериментом

В данной работе проводится компьютерное обоснование оптимального выбора количества уникальных рабочих мест применительно к условиям промышленных предприятий. Снижение общих издержек на создание и на эксплуатацию рабочих мест достигается путем оптимизации оплаты труда персонала. Исследование выполнено с использованием авторских математических моделей поведения работников в стимулирующей среде и оптимизации количества используемых однотипных рабочих мест. Методами вычислительной математики и компьютерного моделирования проведено исследование возможных решений при организации уникальных рабочих мест. Показано, что имеются варианты сокращения их расчетной численности путем увеличении рабочих смен, найма квалифицированных работников и использования стимулирующих расценок оплаты труда. Приведены результаты модельных вычислительных экспериментов оптимальной численности рабочих мест при выполнении заданного объема работы в две смены в трех следующих вариантах: привлечение работников среднерыночной квалификации; привлечение более квалифицированных работников с оплатой труда по среднерыночным условиям; привлечение более квалифицированных работников с оплатой труда по повышенным расценкам.

В настоящей работе изучалось влияние молекулы воды и иона цинка на каталитическую активность медно-цинковой супероксиддисмутазы методом компьютерного моделирования на уровне теории функционала плотности с использованием функционала PBE и базисных наборов def2-SVPD и def2-TZVPD. Оценку проводили по двум направлениям. Первое — сравнение основных характеристик переноса электрона по Маркусу в присутствии и отсутствии молекулы воды в активном центре. Второе — топологический анализ электронной плотности лигандного окружения иона меди по Бейдеру. Установлено, что присутствие молекулы воды и иона цинка рядом с ионом меди оказывает малое влияния на первичную стадию катализа — процесс восстановления иона меди. Однако их наличие существенно влияет на протекание второй стадии каталитического цикла при окислении меди. Молекула воды участвует в качестве переносчика протонов. Она может присутствовать рядом с ионом меди во время первичного переноса электрона. Молекула воды покидает первую координационную сферу меди после первичного переноса электрона, иначе она образует прочную связь с атомом азота, прерывая перенос электрона согласно топологическому анализу. Присутствие молекулы воды вблизи меди существенно ухудшает протекание вторичного переноса электрона, и в целом каталитический цикл блокируется.

Работа посвящена построению системы одновременных уравнений для анализа социально-экономического развития региона, основанных на совокупности взаимосвязанных показателей, характеризующих состояние и развитие экономики региона за относительно спокойный период времени с 2009 по 2019 гг. При исследовании используется авторская математическая модель взаимной связи валового регионального продукта (ВРП) с совокупностью основных региональных показателей Алтайского края. Численные методы базируются на статистической информации Управления Федеральной службы государственной статистики по Алтайскому краю и Республике Алтай. Модель учитывает увеличение количества занятых в теневой экономике. По проведенным вычислительным процедурам установлено, что система уравнений адекватно оценивает степень влияния факторных переменных на изменение экономических показателей региона. На основе исследования математической и компьютерной модели численными методами обоснован вывод о причинах оттока населения из региона. Более того, доказано, что любое увеличение численности занятых, даже в теневой экономике, повлечет за собой значительный рост валового регионального продукта.

Статья посвящена построению и реализации имитационной модели распространения ветряной оспы среди населения, рассмотрены вопросы управления и стратегического планирования вакцинопрофилак-тики вируса Varicella Zoster, приведены результаты расчетов экономической эффективности программы однократной вакцинации детей в возрасте 6 лет на примере Алтайского края. Приведен вычислительный алгоритм для компьютерного моделирования динамики распространения ветряной оспы. Рассмотрены особенности различных типов вакцинации детей. Проведен сравнительный анализ результатов моделирования с реальными медицинскими данными. В качестве информационного обеспечения модели были использованы статистические данные заболеваемости ветряной оспой по Алтайскому краю. В процессе тестирования модели были определены оптимальные параметры и оптимальная стратегия вакцинопрофилактики против вируса ветряной оспы на территории Алтайского края. Программная реализация модели осуществлена на высокоуровневом языке программирования Python. С помощью библиотек Python построены графики динамики распространения вируса при различных типах вакцинирования и без проведения подобных процедур.

Copyright of Eurasian Physical Technical Journal is the property of E.A. Buketov Karaganda University and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

Проведено компьютерное моделирование на уровне теории функционала плотности с применением функционала PBE и базисов группы def2-. Рассчитаны характеристики реакции переноса электрона по теории Маркуса с биорадикалов O2-, NO и NO- на активный центр цитохрома с. Получены значения энергии активации ΔG≠, матричного элемента перекрывания донорной и акцепторной молекулярных орбиталей HDA, частотный фактор переноса ket и константа скорости переноса второго порядка k. Численные значения k для трех радикалов позволяют сделать заключение об эффективности их нейтрализации путем взаимодействия с активным центром фермента. Для супероксид-иона O2- k=6,32·105 на расстоянии 5,02 Å, для монооксида азота NO k=6,96·106 на расстоянии 5,60 Å и оксоазанид-иона NO- k=4,45· 101 на расстояниях 5,60 Å и 4,45 Å. Расстояния переноса получены из кривых потенциальной энергии при сближении радикала с ионом железа. Полученные значения позволяют сделать вывод о том, что наиболее эффективно ион железа в гемовом белковом окружении способен дезактивировать супероксид-ион и монооксид азота.

Восьмой международный симпозиум «Актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений» Российской академии архитектуры и строительных наук проходил в период с 17-21 мая 2023 г. в городе Тамбове на базе федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Тамбовский государственный технический университет»

Рассматривается проблема согласования результатов наблюдений, которая возникает в задачах прикладного интервального анализа. Установлено, что значения совокупности входных переменных и выходной переменной согласованы, если график искомой зависимости расположен во всех внутренних точках интервального гиперпрямоугольника для каждого наблюдения. В этом случае при анализе данных линейных процессов в литературе предложено использовать допусковое множество решений интервальных систем линейных алгебраических уравнений (ИСЛАУ). Однако в реальных и модельных условиях указанное согласование базы данных априори не всегда выполняется. Авторы статьи предлагают использовать принцип робастного оценивания: несогласованные наблюдения следует либо исключить из выборки, либо скорректировать. В настоящей работе представлены результаты исследования этих способов согласования используемой экспериментальной базы данных на модельных линейных процессах в условиях, когда базовые предположения интервального оценивания зависимостей выполняются. Многовариантные вычислительные эксперименты показали возможность повышения точности интервального анализа за счет предварительной корректировки наблюдений, в том числе возможность гарантированного оценивания искомых зависимостей.

Рассматривается компьютерное моделирование отклика многокомпонентных полупроводниковых наноэлектромеханических систем арсенидов на аттосекундный импульс излучения при криогенной (T1=77 K) и стандартной температуре (Т2=298К). Построены кинетические кривые релаксационных процессов, происходящих в тройных полупроводниковых нанослоях: CdSiAs2, CdGeAs2, ZnSiAs2, ZnGeAs2 и нанослоях переменного состава: CdSi1-xGex As2, ZnSi1-xGexAs2, Cd1-xZnxSiAs2 и Cd1-xZnxGeAs2. Показаны различия в средней энергии релаксации нанослоев в зависимости от температуры, а также амплитуды колебания значений энергии и времени выхода на плато. Показано сравнение с релаксационными процессами, проходящими при абсолютном нуле температур. Рассмотрены радиальные функции распределения атомов в системе до и после релаксационных процессов, вызванных импульсным воздействием на систему атомов в полупроводниковом слое. Описана модификация пиков координационных сфер распределения атомов в зависимости от состава нанослоя. Выявлены закономерности релаксационного изменения координационных сфер первого порядка и разрушения координационных сфер второго и третьего порядка при криогенной и стандартной температурах.

Copyright of Eurasian Physical Technical Journal is the property of E.A. Buketov Karaganda University and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

This paper presents the results of numerical simulation of a gas flow with the combustion of atomized liquid fuel (the equilibrium combustion model pdf was used along with the model of a partially mixed mixture) in an annular combustion chamber of a gas turbine engine. Numerical modeling was carried out in the ANSYS Fluent computational complex. The purpose of the calculations was to assess the influence of the unevenness of the fuel spray specified in the design documentation and the coking of the parts of the front-line device on the radial and circumferential unevenness of the gas temperature field at the exit from the combustion chamber. The simulation used the previously verified turbulence model k-e with the functional dependence of the turbulent Schmidt number Sc on the gas temperature, which was implemented in the ANSYS Fluent computational complex using the user function (UDF). Since the fuel injector and the swirler represent a rather complex spraying scheme, which does not allow calculating the amount of fuel entering through the holes in the swirler cap, an installation was made and tests were carried out to determine the amount of the fuel-air mixture distributed over the holes in the swirler cap. The experimental values of the distribution of the air-fuel mixture through the holes in the swirler cap were further used to perform numerical simulation of combustion in the combustion chamber. Numerical modeling was carried out with sector non-uniformity equal to 0 %, 50 % (the maximum allowable according to the design documentation), and during coking of the swirler cap holes. As a result of the calculations, it was found that the sector irregularity of 50 % has an insignificant effect concerning the sector irregularity of 0 % on the radial irregularity of the gas temperature field at the exit from the combustion chamber, while the circumferential irregularity at the exit from the combustion chamber increased by 1.6 %. to the sectorial unevenness 0 %. When coking the holes of the swirler cap, the value of the radial diagram at the outlet from the combustion chamber increases by 1.2%, and the value of the circumferential irregularity increases by 4%.

Проведено компьютерное моделирование и рассчитаны молекулярные параметры кислорода и супероксид-иона с целью выбора наиболее оптимального базисного набора функций для дальнейших квантово-механических расчетов с участием активных форм кислорода. Для каждой из частиц получены равновесные длины связи и усредненные поляризуемости в континуальной диэлектрической водной среде в рамках Conductor-like Polarizable Continuum Model (CPCM) и Solvation Model based on Density (SMD). Были использованы 16 базисных наборов, представленных в программном пакете Orca. Проведено сравнение полученных числовых значений с экспериментальными данными. Главным критерием для отбора послужила энергия сродства молекулы кислорода к электрону. Также учитывалось суммарное время компьютерного расчета для каждого базиса. На основе этого выбраны наиболее оптимальные базисные наборы. Базисы 6-31+G(d), 6-311+G, def2-TZVPD и aug-cc-pVDZ рекомендованы для расчетов молекулярных систем, в которых присутствует молекулярный кислород и продукт его восстановления, супер-оксидный радикал.

В статье представлены результаты исследования устойчивости спин-поляризованных состояний малых магнитных кластеров 3d-переходных металлов подгруппы железа методом гибридного функционала плотности. Компьютерное моделирование геометрических структур кластеров, их полная вариационная оптимизация по энергии связи выполнены при различных значениях спиновой мультиплетности электронных состояний. Вычислены энергии связи, длины связи и частоты нулевых колебаний атомов в малых кластерах с нуклеарностью n = 2, 3, 4, 5, 6 в зависимости от металла (Fe, Co, Ni) и спиновой мультиплетности М в нуль-зарядовом состоянии. Все расчеты проведены с использованием алгоритмов пакета ORCA методом гибридного функционала плотности B3LYP в базисном наборе def2-TZVP. Проведено сопоставление полученных результатов расчетов с имеющимися экспериментальными данными. Показано, что полученные методом гибридного функционала плотности расчетные данные находятся в удовлетворительном согласии с данными экспериментов для «голых» кластеров в инертных средах как по спиновой мультиплетности основного состояния, так и по энергии атомной ударной диссоциации кластеров в потоках инертных газов.

The article considers the possibility of using digital technologies in the management of the car service, the creation and use of a program that will serve as a clear example of the work of the car service center and determine the optimal ratio of the number of workers in the workshops of the service center and identify the lack of masters or too many workers.

The problem of numerical simulation of the gas flow with the combustion of atomized liquid fuel was solved (the equilibrium combustion model pdf was used along with the partially mixed mixture model) in the annular combustion chamber of a gas turbine engine. Numerical modeling was performed in Ansys Fluent calculation complex. The purpose of the calculations was to simulate the radial and circumferential unevenness of the gas temperature pattern at the outlet of the combustion chamber. As a result of the calculations, it was found that the accuracy of modeling the radial and circumferential unevenness of the gas temperature pattern at the outlet of the combustion chamber is unsatisfactory when using the k–e turbulence model with the initial settings for the Ansys Fluent calculation complex. Moreover, the maximum value of the radial non-uniformity of the gas temperature pattern at the outlet of the combustion chamber exceeded the value obtained in the experiment by 12.61 %, and the maximum value of the circumferential non-uniformity by 12.69 %. To improve the accuracy of modeling the temperature pattern non-uniformity at the outlet of the combustion chamber, a numerical experiment was conducted to study the effect of the degree of turbulent diffusion of gas components on the value of temperature pattern non-uniformity. To reduce the non-uniformity of the temperature pattern at the outlet of the combustion chamber, the degree of turbulent diffusion of gas components was increased with respect to the initial version of the calculation, performed using the k–e model of turbulence with the initial settings for the Ansys Fluent calculation complex, by reducing the turbulent Schmidt number Sc in the turbulence model. For the initial settings of the k–e turbulence model in the Ansys Fluent calculation complex, the turbulent Schmidt number Sc = 0.85. A numerical experiment was performed for the values of Sc = 0.6, Sc = 0.4, and Sc = 0.2. The results of a numerical experiment confirmed the influence of the turbulent Schmidt number Sc on the result of calculating the gas temperature pattern at the outlet of the combustion chamber; as the value of Sc decreases, the level of the circumferential and radial non-uniformities of the gas temperature pattern decreases. However, the degree of reduction of radial and circumferential irregularities with a decrease in Sc is different. Therefore, to ensure high accuracy in calculating both the circumferential and radial non-uniformities of the gas temperature pattern, it was proposed to use a variable value of the turbulent Schmidt number Sc depending on the gas temperature instead of a constant value. The functional dependence of the turbulent Schmidt number Sc on the gas temperature was implemented in the Ansys Fluent calculation complex using the user function (UDF). The results of modeling the gas temperature pattern using the proposed UDF function for the turbulent Schmidt number Sc are in satisfactory agreement with the experimental data for both radial and circumferential non-uniformities of the gas temperature pattern at the outlet of the combustion chamber.

Цель. Модернизация эксплуатируемых цистерн пожарных автомобилей для повышения эксплуатационной надежности и увеличения межремонтного периода. Методы. Исследования проведены с использованием программного комплекса ANSYS. Результаты. Разработаны расчетные конечно-элементные модели цистерн, позволяющие учитывать характер динамического воздействия жидкости на ее стенки при различных режимах движения пожарного автомобиля, прогнозировать места вероятного разрушения конструкции и обосновывать внесение в нее изменений. Установлены зависимости влияния геометрических параметров элементов конструкции цистерны на ее напряженно-деформированное состояние и прочностные свойства при эксплуатации. Представлены результаты теоретического обоснования эффективности применения оптимальных (по критериям запаса прочности конструкции, количеству, размерам, расположению) ребер жесткости в конструкции цистерны. Область применения исследований. Результаты исследований могут быть использованы при проектировании новых и модернизации эксплуатируемых цистерн для перевозки жидких грузов автомобильным транспортом.

The study analyzed the capabilities of existing dental plugger in the virtual model of the process seals the fi lling material and its adaptation to the cavity walls. Programmed in ANSYS SpaceClaim tools infl uence on the fi lling material with suffi cient force to promote the latest by 1 mm. In a study in the same way the data has been processed we developed a funnel-shaped plugger. According to the results of a mathematical model, conclusions were drawn about the theoretical superiority of our tool over existing analogues. This conclusion was confi rmed in a laboratory experiment for the real work surfaces exposed dental plugger for fi lling material under standard conditions.

The new method, which is in the process of orthodontic dental treatment allows you to use the guide template to determine the location position of the mouths of root canals, which is a visual search for one reason or another is diffi cult. Application of the method in clinical practice will allow successfully to search for additional and calcifi ed root canals without the use of the optical zoom.

Проведено компьютерное моделирование и выполнены расчеты параметров устойчивости (полной энергии, энергии связи, энергии ионизации и сродства к электрону, частот колебаний) в основных состояниях молекулы O2 (X 3Zg-) и супероксид-иона O2- (X 2Пg)в диэлектрических средах. Химические частицы помещались в топологическую полость континуальной среды. В СРСМ модели учтены энергия кавитации, электростатические и дисперсионные взаимодействия с континуальной поляризуемой средой растворителя. Расчеты реализованы с использованием алгоритмов пакета ORCA методом гибридного функционала плотности B3LYP в базисном наборе 6-31+G(d). Получены расчетные данные для эффективных сред с диэлектрической проницаемостью вакуума, бензола и воды. Показано, что рост диэлектрической проницаемости растворителя значительно увеличивает устойчивость супероксид-иона O2- по отношению к окислению и переходу в инактивированное состояние молекулы кислорода с расчетной энергией сродства к электрону: 0,495 эВ, 2,723 эВ, 3,803 эВ для вакуума, бензола и воды соответственно.

A method is presented that allows creating plastic patterns in the laboratory using computer tomography data, laser surface scanning of teeth, as well as a number of computer programs, the use of which in endodontic dentistry can accurately determine the topographic dimensions of their coronary cavities. The use of this method in the clinic will significantly save the loss of hard tissues of teeth when creating endodontic access.

Анализируется понятие «внеурочная деятельность» в школьном образовании. Охарактеризованы особенности внеурочной деятельности. Приведено понятие «внеурочная деятельность по химии», выделена ее цель и специфическая особенность на старшей ступени обучения в современной школе. Обоснована необходимость выполнения проектов по химии. Предложено одно из актуальных направлений: деятельность обучающихся по моделированию строения веществ. Описана методика работы обучающихся с программами Gaussian и GaussView, используемыми для решения задач квантово-механического моделирования молекулярных структур. Дана характеристика индивидуальным проектам по химии, приведены этапы их выполнения. Показан пример построения обучающимися молекулярных структур хлоридов 15-й группы периодической системы. Представлены результаты оценивания выполненных проектов на основе разработанных критериев и анкетирования с целью определения отношения обучающихся к компьютерному моделированию молекул.

В статье представлен обзор основных направлений научной программы III Международного семинара MIP: Computing-2021: Компьютерное моделирование, информационные и вычислительные технологии (III International Workshop on Modeling, Information Processing and Computing - MIP: Computing-2021), который состоялся 28 мая 2021 в г. Красноярске на базе Красноярского краевого Дома науки и техники РосСНИО. Приведены обзорные сведения о работах, которые были включены в программу научной сессии семинара и представлены в виде онлайн / видео докладов и презентаций участников с размещением на сайте материалов семинара. Даны сведения о партнере семинара – сервисе научных публикации с открытым доступом CEUR-WS.org на Sun SITE Central Europe, работающем под эгидой технического университета в г. Аахене, Германия (RWTH Aachen University). Материалы семинара MIP: Computing-2021 в виде статей на английском языке опубликованы в CEUR Workshop Proceedings, том 2899.

Copyright of KPI Science News is the property of National Technical University of Ukraine KPI and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

Copyright of Sensor Electronics & Microsystems Technologies / Sensorna Elektronika i Microsystemni Tekhnologii is the property of I. I. Mechnikov Odessa National University and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

Цель. Получение алгебраического уравнения, позволяющего рассчитать динамику среднеобъемной оптической плотности дыма в горящем помещении, оборудованном противодымной вентиляцией. Методы. Решение дифференциальных уравнений интегральной модели пожара и использование расчетных компьютерных моделей динамики пожара. Результаты. Получено алгебраическое уравнение, позволяющее с сопоставимой для полевой модели пожара точностью рассчитать динамику среднеобъемной оптической плотности дыма в горящем помещении, оборудованном противодымной вентиляцией. Область применения исследований. Полученные результаты представлены для оценки опасных факторов пожара и могут быть использованы при проведении практических расчетов для безопасной эвакуации людей из зданий и сооружений при пожаре.

Цель. Определить температурное поле центрифугированной железобетонной колонны, подверженной воздействию стандартного температурного режима пожара по всему наружному перимету. Методы. Компьютерное моделирование, в основе которого лежат результаты экспериментальных и теоретических исследований физических и теплофизических свойств центрифугированного бетона. Инженерные теплотехнические расчеты согласно действующим ТНПА. Результаты. Разработана расчетная компьютерная модель для исследования теплообмена центрифугированной железобетонной колонны с газовой средой пожара. Определено температурное поле центрифугированной железобетонной конструкции кольцевого сечения, подвергшейся всестороннему воздействию стандартного температурного режима пожара, в заданный момент времени. Проведено сравнение результатов моделирования с данными, полученными в ходе расчета с помощью инженерных методов согласно действующим ТНПА. Область применения исследований. Результаты исследования могут быть использованы при определении пределов огнестойкости центрифугированных железобетонных конструкций. Полученные с помощью теоретических исследований данные планируется в дальнейшем сопоставить с экспериментальными.

Цель. Установить зависимости огнезащитной эффективности – времени достижения критической температуры 500 °С при стандартном огневом воздействии – от геометрических размеров и формы поперечного сечения и толщины огнезащиты из гипсовых плит Knauf Fireboard для вертикальных двутавров и труб стальных горячекатаных. Методы. Использование расчетных компьютерных моделей, взаимоувязанных с результатами огневых испытаний огнезащитной эффективности гипсовых плит Knauf Fireboard для вертикальных стальных профилей различного сортамента. Результаты. Разработаны трехмерные расчетные компьютерные модели для моделирования теплообмена с газовой средой пожара для поперечных сечений вертикальных стальных профилей, защищенных огнестойкими гипсовыми плитами Knauf Fireboard. Установлены зависимости эффективного коэффициента теплопроводности и объемной теплоемкости огнестойких гипсовых плит Knauf Fireboard от их толщины и температуры. Установлены зависимости огнезащитной эффективности – времени достижения критической температуры 500 °С при стандартном огневом воздействии – от геометрических размеров и формы поперечного сечения и толщины огнезащиты из гипсовых плит Knauf Fireboard для вертикальных двутавров и труб стальных горячекатаных. Установлено, что время прогрева стальных профилей с огнезащитой из гипсовых плит Knauf Fireboard зависит не только от приведенной толщины металла (коэффициента сечения), но и геометрических размеров и формы поперечного сечения. Область применения исследований. Результаты исследований могут быть использованы для оценки огнестойкости стальных конструкций с конструктивной огнезащитой из гипсовых плит Knauf Fireboard.

Рассмотрены вопросы организации учебных исследований с применением компьютерного моделирования. Представлены примеры постановки учебных исследований, реализуемых с применением компьютерного моделирования.

A technique for determining the main characteristics of the generators is proposed. The method is based on computer simulations of device’s electrical circuits.

A new approach of nanoscale MOSFETs electrical characteristics calculating, the essence of which is the use of correction factors, as well as such values of classic drift-diffusion models, which would effectively take into account the quantum-mechanical transport mechanisms is proposed. Modified direct search method of drift-diffusion model optimization for MOSFET with a 90 nm channel length is developed and used.

Using the methodology of screening experiments the most significant parameters of the Darwish mobility model are identified. The possibility of optimizing the drift-diffusion model in order to achieve the adequacy of the simulation results of nanoscale MOS structures.

Проведено компьютерное моделирование и выполнены расчеты при стандартных условиях свободной энергии Гиббса растворения в воде шести пробных органических молекул: метанола (CH3OH), этанола (CH5OH), ацетамида (H3CC(O)NH2), метантиола (CH3SH), метиламина (CH3NH2), хлорметана (CH3Cl). Расчеты свободных энергий гидратации выполнены в рамках двух известных континуальных моделей сольватации: Solvation Model of Density (SMD) и Conductor-like Polarizable Continuum Model (CPCM). Квантово-механическая часть вычислений была выполнена методами гибридного функционала плотности b3lyp и ограниченного Хартри - Фока. Проведена сравнительная оценка точности и времени расчетов разными методами. Показаны универсальность, высокая точность и малая затратность времени в расчетах по SMD с использованием метода функционала плотности b3lyp. По сравнению с экспериментальными данными ошибки вычисленных с помощью SMD значений свободных энергий Гиббса растворения в воде молекул не превысили 20%. Две использованные модификации модели CPCM показали худшие по точности и затратам времени результаты расчетов по сравнению с подходом SMD. При этом предпочтительным оказался метод ограниченного Хартри - Фока по сравнению с методом функционала плотности b3lyp.

С использованием метода многомерного проектного синтеза разработана экспериментально-статистическая математическая модель процесса газотермического напыления композиционного полимер-наноалмазного покрытия для различных видов наноразмерного модификатора (очищенные наноалмазы детонационного синтеза (НАДС) и алмазосодержащая шихта (ША)), в которой в качестве управляющих параметров приняты концентрация модификатора в исходной полимер-наноалмазной порошковой композиции (C), давление горючей смеси (Р), дистанция наплыления (l) и толщина покрытия (h), а критериями оптимизации являются адгезионная прочность (σсц) и коррозионная стойкость (К). На основе полученных уравнений регрессии рассчитаны оптимальные параметры процессов газотермического нанесения композиционных полимер-наноалмазных покрытий на полиамидной матрице с различными видами наноалмазного модификатора, удовлетворяющих заданным показателям качества (σсц = 10,0–15,0 МПа, К = 35–40 сут), в следующих границах: для покрытия «полимер-НАДС»: C = 0,15–0,21 масс.%, Р = 0,15–0,25 МПа, l = 83–113 мм, h = 97–111 мкм; для покрытия «полимер-ША-А»: С = 0,18–0,26 масс.%, Р = 0,20–0,30 МПа, l = 71–101 мм, h = 110–134 мкм.

Проведены исследования напряженного состояния сварных швов пожарной автоцистерны АЦ-5.0-50/4 на базе шасси МАЗ-5337 с применением подходов адаптивного компьютерного моделирования. По критерию прочности оптимизированы элементы существующей конструкции. На основе расчетов разработаны решения по модернизации конструкции цистерны пожарного автомобиля с целью повышения эксплуатационной надежности.

На основе программного комплекса "Селектор" и авторской методики моделирования разработана базовая компьютерная физико-химическая модель массопереноса и минералообразования в магматогенно-гидротермальных системах. Базовая модель представляет собой проточный физико-химический реактор с конечным числом резервуаров, каждый из которых имеет собственный химический состав, температуру и давление. Рассчитанный первично равновесный магматический флюид (водный раствор + газ) фильтруется через систему резервуарных субстанций до достижения термодинамического равновесия. Проточный реактор может быть усложнен подачей внешнего флюида в некоторые резервуары. Базовая модель была успешно применена для компьютерного моделирования физико-химических процессов в Северо-Парамуширской магматогенно-гидротермальной системе с 22 резервуарами. Поведение более чем 150 взаимозависимых компонентов (включая конденсированные фазы, компоненты водных растворов и газы) были определены с высокой точностью.

Предпринята попытка аналитического решения обратной задачи определения физико-химических параметров родингитового и магнетит-хлорит-эпидотового парагенезисов с учетом рудных и сопутствующих компонентов (золото, серебро, платина, палладий, ртуть, теллур, мышьяк и сурьма). Исходными породами послужили габбро, пироксенит и лерцолит среднего справочного состава. Равновесное существование родингитового парагенезиса установлено при изменении пироксенита в узком интервале температур 360–400°C при 2.0–8.0 кбар. Возможно также множество трендов неравновесного формирования родингитового состава при изменении пироксенитов или габбро. Магнетит-хлорит-эпидотовые парагенезисы установлены при изменении габбро (~300–450°C и ~500–550°C при ~6.0–8.0 кбар) и пироксенитов (~350–400°C, ~1.5–2.5 кбар и ~500–550°C, ~6.0–8.0 кбар). При изменении лерцолита вероятно образование магнетит-хлорит-серпентиновых метасоматитов. Для равновесного родингитового парагенезиса характерно платиново-палладиевое оруденение. Для равновесного магнетит-хлорит-эпидотового парагенезиса в случае изменения габбро характерны самородные золото и серебро, киноварь и колорадоит – в низкобарическом интервале, самородная ртуть и котульскит – в высокобарическом интервале, а также акантит, куперит и сульфид палладия – на всем интервале модельных давлений. При изменении пироксенита в низкотемпературной части характерны куперит, сульфид палладия, самородная ртуть и колорадоит, а в высокотемпературной – куперит, сульфид палладия, котульскит, меренскит и колорадоит. Полученные модельные парагенезисы соответствуют природным родингитам и магнетит-хлорит-эпидотовым метасоматитам Восточного Саяна.

В последнее время появились как экспериментальные данные, так и теоретические исследования, в которых коэффициент диффузии ведет себя немонотонно с температурой. Одним из примеров систем с аномальной температурной зависимостью диффузии является движение броуновских частиц в пространственно-периодических структурах. Целью работы было исследование изменения температурной зависимости коэффициента диффузии с изменением трения, как в недодемпфированых, так и передемпфированых системах. В работе изучена диффузия частиц в наклонных пространственно-периодических потенциалах в широком диапазоне температур. Показано, что как в недодемпфированых, так и в передемпфированых системах, коэффициент диффузии достигает максимального значения при определенном значении внешней силы, величина которой зависит от величины коэффициента трения. Однако в системах с малым и большим трением температурная зависимость коэффициента диффузии различается. Показано, что в системах с малым уровнем трения γ’ наблюдается температурно-аномальная диффузия (ТАД) при которой коэффициент диффузии D возрастает с понижением температуры. В то же время при больших значениях γ’ диффузия усиливается с ростом температуры. В работе исследовано, каким образом с ростом γ’ осуществляется переход от экспоненциальной зависимости ТАД к обычной степенной температурной зависимости. Показано, что с увеличением коэффициента трения энергетический барьер ε, разделяющий “бегущие” и “локализованные” решения, уменьшается, исчезая при γ -> 0 . Одновременно с уменьшением ε также происходит сужение температурного интервала температурно-аномальной диффузии. Установлено, что при промежуточных значениях коэффициента трения возникает область температурно-ограниченной ТАД. В некотором интервале сил коэффициент диффузии сначала возрастает с уменьшением температуры, а затем снова начинает падать. Построены диаграммы существования таких областей. Полученные результаты открывает перспективы создания новых технологий управления процессами диффузии. Это имеет большое значение для получения наноматериалов с заданной структурой, создания поверхностных наноструктур и пр.