2016 • №3

СОДЕРЖАНИЕ

75 лет академику Владимиру Ивановичу Колесникову

Бабешко В.А., Бабешко О.М., Евдокимова О.В. Скрытые дефекты и теория стартовых землетрясений при горизонтальных воздействия

Богатов Н.М. Распределение заряда в резком несимметричном равновесном n-p-переходе

Галуцкий В.В., Кузора В.Ф., Строганова Е.В., Шмаргилов С.А., Яковенко Н.А. Влияние скважности фотошаблона на формирование градиентного PPLN

Иванкова Т.В., Кипкеева П.А. Ландшафтные структуры горных бассейновых систем Северного Приэльбрусья как основа оптимизации природопользования

Казаковцева Е.В. Обобщение 2D преобразования системы уравнений Нернста–Планка–Пуассона и иерархической системы моделей на случай 3D

Капустин М.С., Павлова А.В., Рубцов С.Е., Телятников И.С. К исследованию реакции деформируемой грунтовой среды на воздействие поверхностного и внутренних вибрационных источников

Кирий В.А., Калайдин Е.Н. Электрокинетические эффекты вблизи пространственно-неоднородных электроселективных поверхностей

Кочергин В.С., Кочергин С.В. Реализация вариационного подхода при идентификации входных параметров модели переноса пассивной примеси в Азовском море

Кутузова Э.Р., Тазюков Ф.Х., Снигерев Б.А. Расходящееся течение неньютоновской жидкости

Сахарова Л.В. Автомодельные решения задачи тепловой конвекции, осредненной по тонкому слою испаряющейся жидкости

Стогний Г.А., Стогний В.В. Литосферные плиты и сейсмичность Северо-Востока России

Shcherbakov E.A., Shcherbakov M.E. On equilibrium of pendant drop its exural rigidity of intermediate layer being accounted for

 

РЕФЕРАТЫ

Тематика: механика

УДК 539.3

Бабешко В.А.1,2, Бабешко О.М.2, Евдокимова О.В.1
Скрытые дефекты и теория стартовых землетрясений при горизонтальных воздействия
Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2016, №3. С. 7-11.

Исследуется возможность возникновения стартовых землетрясений на базе теории скрытых дефектов при горизонтальных внешних воздействиях на литосферные плиты, лежащие на деформируемом основании. Плиты предполагаются полубесконечными, с параллельными прямолинейными торцами и моделируются пластинами Кирхгофа. Рассматривается статический случай. Плиты могут располагаться как вплотную друг к другу, так и на некотором расстоянии. Предполагается, что плиты “слиплись” с основанием в такой мере, что контакт можно считать жестким, и в зоне контакта возникают только касательные напряжения, намного превосходящие нормальные, в связи с их горизонтальным движением. В работе доказано, что и в этом случае возможно стартовое землетрясение, которое возникает при полном сближении литосферных плит. Концентрация напряжений компонент вектора как касательных к тoрцам, так и нормальных на краях торцов принимает сингулярное значение.

Библиогр. 9 назв.

Ключевые слова: блочный элемент, факторизация, топология, методы интегральной и дифференциальной факторизации, внешние формы, блочные структуры, граничные задачи, псевдодифференциальные уравнения, пластина, землетрясение

» Информация об авторах
1 Южный научный центр РАН, г. Ростов-на-Дону, 344006, Россия
2 Кубанский государственный университет, г. Краснодар, 350040, Россия
  Адрес для переписки: babeshko41@mail.ru

 

Тематика: физика

УДК 537.222.22

Богатов Н.М.1
Внешний анализ в проблеме скрытых дефектов и прогнозе землетрясений
Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2016, №3. С. 12-17.

Уравнение Пуассона для полупроводника в равновесном состоянии решено численно. Рассчитаны электрический потенциал и плотность заряда в области пространственного заряда (ОПЗ) резкого несимметричного n-p-перехода. Показано, что структура ОПЗ резкого сильно несимметричного n-p-перехода существенно отличается от модели области, обеднённой носителями заряда, так как содержит слой, обогащенный носителями заряда.

Ил. 5. Библиогр. 10 назв.

Ключевые слова: полупроводник, n-p-переход, электрический потенциал, носители заряда

» Информация об авторах
1 Кубанский государственный университет, г. Краснодар, 350040, Россия
  Адрес для переписки: bogatov@phys.kubsu.ru

 

Тематика: физика

УДК 621.373

Галуцкий В.В.1, Кузора В.Ф.1, Строганова Е.В.1, Шмаргилов С.А.1, Яковенко Н.А.1
Влияние скважности фотошаблона на формирование градиентного PPLN
Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2016, №3. С. 18-22.

В статье исследуется влияние скважности фотошаблона и системы жидких электродов на процесс формирования регулярной доменной структуры в пластинах градиентного ниобата лития.

Ил. 5. Библиогр. 5 назв.

Ключевые слова: ниобат лития, регулярная доменная структура, поляризация, скважность

» Информация об авторах
1 Кубанский государственный университет, г. Краснодар, 350040, Россия
  Адрес для переписки: stroganova@phys.kubsu.ru

 

Тематика: геофизика

УДК 551.43:556.51

Иванкова Т.В.1, Кипкеева П.А.2
Ландшафтные структуры горных бассейновых систем Северного Приэльбрусья как основа оптимизации природопользования
Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2016, №3. С. 23-28.

На примере горного рельефа Карачаево-Черкесии рассмотрены речные бассейновые системы Приэльбрусья. Показаны особенности строения субмеридиональных эрозионных бассейнов, наложившихся на субширотные активные и пассивные морфоструктуры при сводовом воздымании земной коры в период формирования горного сооружения Большого Кавказа. Бассейны разных морфоструктур обладают индивидуальными наборами экосистем, что следует учитывать при ландшафтном планировании и разработке оптимизированных программ природопользования.

Ил. 2. Библиогр. 8 назв.

Ключевые слова: морфоструктура, речной бассейн, бассейновая геосистема, ландшафтная структура

» Информация об авторах
1 Академия безопасности гидротехнических сооружений, г. Новочеркасск, 346400, Россия
2 Карачаево-Черкесский государственный университет им. У.Д. Алиева, г. Карачаевск, Карачаево-Черкесская республика, 369202, Россия
  Адрес для переписки: ivankova.tv@ibgts.ru

 

Тематика: механика

УДК 517.958, 544.6

Казаковцева Е.В.1
Обобщение 2D преобразования системы уравнений Нернста–Планка–Пуассона и иерархической системы моделей на случай 3D
Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2016, №3. С. 29-35.

Работа посвящена обобщению преобразования двумерной системы уравнений НПП и иерархической системы математических моделей переноса на случай 3D. В статье рассматривается случай переноса бинарного электролита: в канале обессоливания электродиализного аппарата и в мембранной системе с вращающимся мембранным диском. В работе представлена декомпозиционная система уравнений Нернста-Планка-Пуассона в безразмерном виде в случае 3D. Используя оценки безразмерных величин, проведено упрощение полученной системы уравнений и сформулирована модель переноса с вращающимся мембранным диском в приближении обобщения закона Ома.

Ил. 2. Табл. 1. Библиогр. 6 назв.

Ключевые слова: обессоливание, вращающийся мембранный диск, электродиализный аппарат, уравнения Нернста-Планка-Пуассона, цилиндрическая система координат

» Информация об авторах
1 Кубанский государственный университет, г. Краснодар, 350040, Россия}
  Адрес для переписки: vivkaterina@mail.ru

 

Тематика: механика

УДК 539.3

Капустин М.С.1, Павлова А.В.1, Рубцов С.Е.1, Телятников И.С.2
К исследованию реакции деформируемой грунтовой среды на воздействие поверхностного и внутренних вибрационных источников
Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2016, №3. С. 36-42.

В работе система основание-фундамент описывается задачей об установившихся колебаниях упругого слоя под действием поверхностной и совокупности внутренних нагрузок. С помощью полуаналитических методов рассчитаны количественные характеристики напряженно-деформированного состояния упругого основания в результате воздействия поверхностного и внутренних источников, в частности определены возникающие в области контакта поверхности основания и излучающей плиты контактные напряжения. Полученные результаты могут быть использованы при исследованиях особенностей динамических режимов функционирования сооружений, направленных на предупреждение и минимизацию возможных последствий техногенных и естественных катастроф, вызванных различными технологическими и природными виброисточниками.

Ил. 4. Библиогр. 8 назв.

Ключевые слова: упругий слой, поверхностная нагрузка, горизонтальные жесткие включения, установившиеся колебания, интегральное уравнение, метод фиктивного поглощения

» Информация об авторах
1 Кубанский государственный университет, г. Краснодар, 250040, Россия
2 Южный научный центр Российской академии наук, г. Ростов-на-Дону, 344006, Россия
  Адрес для переписки: kmm@fpm.kubsu.ru

 

Тематика: механика

УДК 537.6

Кирий В.А.1, Калайдин Е.Н.1
Электрокинетические эффекты вблизи пространственно-неоднородных электроселективных поверхностеи
Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2016, №3. С. 43-49.

Впервые численно исследованы электрокинетические эффекты вблизи неоднородных ионоселективных поверхностей, состоящих из чередующихся проводящих и непроводящих элементов при наличии нормального к поверхности электрического тока. Обнаружен необычный эффект усиления тока при “правильном чередовании” проводящих и непроводящих участков поверхности. Найдено качественное совпадение вольт-амперной характеристики для однородных и неоднородных мембран. Выявлено различие физических механизмов, отвечающих за сверхпредельный ток в обоих случаях.

Ил. 4. Библиогр. 11 назв.

Ключевые слова: система Нернста-Планка-Пуассона-Стокса, неоднородная мембрана, сверхпредельный ток, электрокинетическая неустойчивость, электролит

» Информация об авторах
1 Краснодарский филиал Финансового университета при Правительстве Российской Федерации, г. Краснодар, 350051, Россия
  Адрес для переписки: vladimir@kiriy.ru

 

Тематика: физика

УДК 51.37

Кочергин В.С.1, Кочергин С.В.1
Реализация вариационного подхода при идентификации входных параметров модели переноса пассивной примеси в Азовском море
Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2016, №3. С. 50-58.

Для целей моделирования распространения загрязняющих веществ в Азовском море и решения задач экологической направленности реализуется баротропная гидродинамическая модель в сигма координатах. Рассматриваются вопросы выбора согласованных между собой разностных аппроксимаций при численной реализации основной и сопряженной модели. Представлены TVD аппроксимации и вариант монотонной консервативной схемы для интегрирования уравнения переноса. Результаты численного моделирования сравниваются со спутниковыми данными о концентрации взвешенного вещества, получено хорошее совпадение модельных оценок с данными измерений. На основе применения теории сопряженных уравнений построены функции влияния начальных данных на концентрацию примеси для районов интенсивного судоходства в Азовском море.

Ил. 6. Библиогр. 6 назв.

Ключевые слова: вариационный метод, идентификация входных параметров, модель переноса, пассивная примесь, Азовское море, распространение загрязнений, ассимиляция данных измерений

» Информация об авторах
1 Морской гидрофизический институт РАН, г. Севастополь, 299011, Россия
  Адрес для переписки: vskocher@gmail.com

 

Тематика: физика

УДК 532.517.2

Кутузова Э.Р.1, Тазюков Ф.Х.1, Снигерев Б.А.2
Расходящееся течение неньютоновской жидкости
Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2016, №3. С. 59-64.

В данной статье рассматривается расходящееся течение упруговязкой жидкости в плоском разветвляющемся канале с квадратной каверной. Неньютоновские жидкости, описываемые моделью FENE-P, обладают аномалией вязкости, зависимостью продольной вязкости от продольной скорости и упругими свойствами. Определяющими параметрами течений таких жидкостей являются числа Вайссенберга $\mathrm{We}$, Рейнольдса $\mathrm{Re}$, способность макромолекулы менять свою ориентацию в потоке и степень распутывания макромолекулы полимера $L^{2}$. Обсуждается возможность потери устойчивости симметричной формы потока при медленном, ползучем режиме ($\mathrm{Re}\ll 1$) течения. Показано, что при определенном наборе значений чисел $\mathrm{We}$ и $L^{2}$ симметричная форма течения теряет свою устойчивость и приобретает несимметричную форму.

Ил. 4. Библиогр. 10 назв.

Ключевые слова: течения неньютоновских жидкостей, Т-образный канал, потеря симметрии, реологическое конститутивное соотношение FENE-P, метод контрольного объема

» Информация об авторах
1 Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, 420015, Россия
2 Институт механики и машиностроения Казанского научного центра РАН, г. Казань, 420111, Россия
  Адрес для переписки: elvira.kutuzova@list.ru

 

Тематика: физика

УДК 004.942

Сахарова Л.В.1
Автомодельные решения задачи тепловой конвекции, осредненной по тонкому слою испаряющейся жидкости
Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2016, №3. С. 65-77.

В работе представлены некоторые типы автомодельных замен для задачи тепловой конвекции, осредненной по тонкому слою испаряющейся жидкости. Задача представляет собой осреднение приближения Обербека-Буссинеска и является асимптотической моделью высыхания невязкой нетемпературопроводной протяженной капли. Исследована область применимости предложенных автомодельных решений задач к моделированию процессов испарения-конденсации в каплях и пленках жидкости.

Ил. 7. Библиогр. 24 назв.

Ключевые слова: математическая модель, автомодельные решения, капля, испарение-конденсация

» Информация об авторах
1 Ростовский государственный экономический университет, г. Ростов-на-Дону, 344007, Россия
  Адрес для переписки: L_Sakharova@mail.ru

 

Тематика: геофизика

УДК 550.34:551.1(470+571)

Стогний Г.А.1, Стогний В.В.1
Литосферные плиты и сейсмичность Северо-Востока России
Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2016, №3. С. 78-86.

Структуру литосферы Северо-Востока России определяют Евразийская, Северо-Американская, Амурская и Охотоморская плиты, границам которых соответствуют Арктико-Азиатский и Байкало-Становой сейсмические пояса. Идентификация границ плит также обосновывается по геолого-геофизическим данным, что часто приводит к неоднозначности в интерпретации их положения. В тектоническом отношении современное положение границы Евразийской плиты с Северо-Американской (в пределах Верхояно-Колымской орогенной области) и с Амурской плитами на уровне земной коры определяется системой границ, сформированных в мезозойский тектонический этап в области взаимодействия докембрийского Северо-Азиатского кратона с террейнами и микроконтинентами, в настоящее время рассматриваемыми как части Северо-Американской и Амурской плит.

Ил. 4. Библиогр. 18 назв.

Ключевые слова: сейсмический пояс, литосферная плита, террейн, землетрясение, Евразийская плита, Северо-Американская плита, Охотоморская плита, Амурская плита

» Информация об авторах
1 Кубанский государственный университет, г. Краснодар, 350040, Россия
  Адрес для переписки: stogny_vv@mail.ru

 

Тематика: механика

УДК 517.5

Shcherbakov E.A.1, Shcherbakov M.E.
On equilibrium of pendant drop its exural rigidity of intermediate layer being accounted for

[Щербаков Е.А.1, Щербаков М.Е.
Равновесная форма висящей капли при наличии её промежуточного упругого слоя]
Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2016, №3. С. 87-94.

В работе рассматриваются условия равновесия капли, свисающей с горизонтальной плоскости в гравитационном поле. Нами сформулирована вариационная задача, приводящая к этим условиям. В отличие от классической вариационной задачи, решениями которой являются равновесные формы, определяемые условием Лапласа, в этой задаче учитывается наличие промежуточного слоя и его упругость. Мы доказываем существование абсолютного экстремума этой задачи и показываем, что оно является классическим решением нелинейного уравнения, эквивалентного условию Эйлера, главная часть которого определяется оператором Лапласа–Бельтрами. Кроме того, получены краевые условия, определяющие угол смачивания через толщину промежуточного слоя и глобальные геометрические характеристики равновесной поверхности.

Библиогр. 11 назв.

Ключевые слова: упругие свойства, промежуточный слой, угол смачивания, вариационный принцип, оператор Лапласа-Бельтрами, средняя и гауссова кривизна, обобщённые производные, соболевские пространства, слабая сходимость

» Информация об авторах
1 Кубанский государственный университет, г. Краснодар, 350040, Россия
  Адрес для переписки: echt@math.kubsu.ru