Впервые предложен метод построения математических моделей основных и вспомогательных стадий циклических адсорбционных процессов на основе уравнений тепломассообмена для целей их оптимизации. Изложены методы оптимизации непрерывных и дискретных параметров процессов при различных формах задания информации. На основе рассмотренных математических моделей осуществлены оптимизационные расчеты циклических адсорбционных процессов. Дана оценка режимов функционирования аппаратов, работающих в циклическом адсорбционном процессе, рассмотрены некоторые вопросы расчета надежности этих аппаратов. Для научных и инженерно-технических работников химической, нефтехимической, газовой, биохимической и других отраслей промышленности. Может быть полезна студентам, аспирантам и преподавателям вузов.

В книге рассмотрены вопросы расчета химических реакций, протекающих в типичных для процессов химической технологии реакторах. Изложены основы кинетики гомогенных и гетерогенных процессов, приведены рекомендации по состалению материального и энергетического балансов реакторов, освещены вопросы их гидродинамики. Рассмотрена термодинамика химических реакций. Даны примеры расчетов и задачи для самостоятельного решения. Книга дополнена обзорной статьей о современных направлениях работ в области моделирования химических реакторов и исчерпывающей библиографией. Книга представляет большой интерес для инженерно-технических работников проектных организаций, научно-исследовательских институтов, предприятий химической промышленности и смежных с ней отраслей народного хозяйства. Она будет полезна преподавателям и студентам высших учебных заведений.

В сборнике представлен спектр исследований по актуальным задачам математическго моделирования каталитических реакторов; построение математических моделей, разработка методов качественного анализа и вычислительных алгоритмов, применение методов вычислительного эксперимента к задачам химической технологии. Рассмотрены математические модели процессов в реакторах с неподвижным и кипящим слоями катализатора, процессы с фазовыми превращениями, изучены явления на разных уровнях: на поверхности катализатора, на отдельном зерне, в слое. Книга будет полезна щирокому кругу исследований - химикам-технологам, специалистам по катализу, математикам, интересующимся теоретическими и прикладными аспектами математического моделирования.

В сборнике помещены статьи, освещающие вопросы массообмена на контактных тарелках, при сушке в кипящем слое и сорбции на ионитах. Ряд статей сборника посвящены сушильным установкам, внедренным кафедрой ОХТ РПИ на химических заводах Латвийской ССР. Сборник рассчитан на инженерно-технических и научных работников, занятых в области химической технологии.

Обзор содержит наиболее значимые результаты работ российских ученых в области динамической метеорологии, выполненных в 2011-2014 гг. Он является частью Национального отчета России по метеорологии и атмосферным наукам, подготовленного для Международной ассоциации по метеорологии и атмосферным наукам (IAMAS). Отчет был рассмотрен и одобрена на XXVI Генеральной ассамблее Международного союза геодезии и геофизики (IUGG). К обзору прилагается список основных публикаций российских ученых по динамической метеорологии за 2011-2014 гг.

Сборник подготовлен группой советских ученых под руководством доктора географических наук А. А. Аксенова. Авторы сборника научные сотрудники Институт океанологии им. П. П. Ширшова АН СССР рассказывают о геологии, физике, химии, биологии океана, о международном сотрудничестве в изучении Мирового океана.Книга адресована слушателям народных университетов естественнонаучных знаний и широкому кругу читателей.

Сборник включает в себя доклады, которые были обсуждены на IX Международной конференции «Химия нефти и газа» (Томск, Россия, 22–25 сентября 2015 г.). В представленных материалах изложены различные аспекты теории образования нефти. Затрагиваются методические вопросы исследования нефтей и родственных природных объектов. Приводятся данные о надмолекулярной структуре нефтяных систем, о составе и свойствах углеводородных и гетероорганических компонентов нефтей и рассеянного органического вещества пород различных нефтегазоносных провинций. Большое внимание уделено изучению углеводородных флюидов с точки зрения геохимии. Значительная часть работ посвящена созданию физико-химических, микробиологических и комплексных методов увеличения нефтеотдачи, газо- и конденсатоотдачи для месторождений с трудно извлекаемыми запасами, современных технологий подготовки и транспорта нефти, водонефтяных эмульсий и газа, перспективных для освоения нефтегазовых месторождений Арктического региона. Приводятся результаты лабораторных исследований, промысловых испытаний и промышленного использования новых физико- химических технологий увеличения нефтеотдачи месторождений с трудно извлекаемыми запасами, в том числе залежей высоковязких нефтей, влияние методов увеличения нефтеотдачи на состав извлекаемой нефти. В докладах отражено современное состояние научно-исследовательских и опытно-промышленных работ в области рационального использования углеводородного сырья. Большое внимание уделено нетрадиционным подходам, обеспечивающим повышение глубины переработки нефти и природных углеводородных газов, а также рассматриваются вопросы получения ценных продуктов и материалов из альтернативных источников – природных битумов, горючих сланцев, битуминозных песков, бурых углей. Затронут широкий круг актуальных задач в области обеспечения экологической безопасности функционирования нефтегазового комплекса. Опубликованные материалы представляют несомненный интерес для научных сотрудников и специалистов инженерно-технического профиля, работающих в области химии, геохимии, добычи, транспорта и переработки нефти и газа, а также для преподавателей, аспирантов и студентов высших учебных заведений соответствующего профиля.

Книга включает в себя доклады, которые были представлены на VIII Международной конференции «Химия нефти и газа» (Томск, Россия, 24–28 сентября 2012 г.). В представленных докладах затрагиваются методические вопросы исследования нефтей и родственных природных объектов. Изложена информация о структуре и свойствах смолисто-асфальтеновых компонентов нефтей, о механизмах фазообразования в нефтяных дисперсных системах. Приводятся данные о молекулярном и изотопном составе углеводородных и гетероорганических соединений нефтей и рассеянного органического вещества пород различных нефтегазоносных провинций. Большое внимание уделено процессам катагенетического преобразования и биотрансформации нефтей и органического вещества осадочных пород. Рассмотрены различные аспекты решения проблемы повышения нефтеотдачи пластов, вопросы регулирования коллоидно-химических и реологических свойств вязких парафинистых нефтей Монголии и России и роль асфальтенов в этих процессах. Приводятся данные о формировании водо-нефтяных эмульсий и системе сбора обводненной продукции.Значительная часть работ посвящена перспективным физико-химическим технологиям подготовки и транспорта нефти, водонефтяных эмульсий и газа, моделированию дисперсии жидкости в пористой среде при покомпонентной закачке композиций для повышения нефтеотдачи. В докладах отражено современное состояние научно-исследовательских и опытно-промышленных работ в области каталитических методов переработки углеводородного сырья. Большое внимание уделено применению новых нетермических методов активации превращенийуглеводородов (плазмохимия, механохимия), обеспечивающих повышение глубины переработки нефти и природных углеводородных газов. Также рассматриваются вопросы получения ценных продуктов и материалов из природных битумов и битуминозных песков. Затронут широкий круг актуальных задач в области обеспечения экологической безопасности функционирования нефтегазового комплекса. Опубликованные материалы представляют несомненный интерес для научных сотрудников и специалистов инженерно-технического профиля, работающих в области геохимии, добычи, транспорта и переработки нефти и газа, а также для преподавателей, аспирантов и студентов высших учебных заведений соответствующих профилей.

Представлены результаты математического моделирования и прогнозирования динамики полей термокарстовых озер на территории многолетней мерзлоты Западной Сибири до конца нынешнего столетия. Описана геоимитационно-регрессионная модель динамики термокарстово-озерных полей, свойства которой определены на основе статистического распределения координат местоположения и площадей озер, полученных экспериментальным путем с использованием разновременных космических снимков Landsat за период 1973-2009 гг. В модели учтена взаимосвязь термокарстово-озерных и климатических изменений, установленная на основе многомерного регрессионного анализа экспериментальных данных. Прогнозирование динамики полей термокарстовых озер в зоне мерзлоты Западной Сибири осуществлено с помощью компьютерных экспериментов на модели с учетом известных прогнозов изменения среднегодовой температуры для исследуемой территории. Показано, что повышение температуры будет сопровождаться сокращением площади термокарстовых озер в зоне мерзлоты Западной Сибири.

Учебник соответствует программе по физической химии для химико-технологических вузов 2-е издание (1-е - в 1973 г.) дополнено разделами: квантово-химический расчет молекул, термы молекул, характеристика полуэмпирических квантово-химических методов расчета, расчет молекул с гетероатомами методом МОХ, процессы идеального вытеснения и смешения в открытых системах, неизотермическая кинетика, топохимическаие реакции, металлокомплексный и ферментативный катализ, включены расчетные примеры.

Рассмотрена структура информационно-моделирующей системы, предназначенной для изучения климатических изменений и динамики геокриологических процессов на территории мерзлоты, включающая в качестве основных составляющих базу данных и подсистему имитационного моделирования полей термокарстовых озер. Предложенная геоимитационная модель основана на экспериментально установленных свойствах реальных полей термокарстовых озер в зоне многолетней мерзлоты Западной Сибири.

Рассмотрены методологические и инструментальные основы создания прототипа информационно-измерительной системы (ИИС) для мониторинга и прогноза опасных метеорологических явлений на территории площадью до нескольких сотен квадратных километров. Инструментальная часть системы включает территориально-разнесенную сеть ультразвуковых автоматических метеостанций АМК-03, предающих измеряемые значения метеовеличин на сервер сбора информации с высокой частотой обновления данных. Для прогнозирования метеорологических процессов используются мезомасштабная модель WRF и разработанный метод локального краткосрочного прогноза, основанный на применении алгоритмов калмановской фильтрации измеряемых АМК-03 значений метеовеличин. Приведены описание созданной ИИС и первые полученные результаты.

В книге приведены основные виды уравнений математического описания каталитических процессов и даны методы их решения на аналоговых (АВМ) и цифровых (ЦВМ) вычислительных машинах. Большое внимание уделено определению наиболее рационального использования АВМ при решениии уравнений, описывающих каталитические процессы. Использование АВМ показано на примере решения ряда конкретных задач, для которых подробно показано масштабирование уравнений, приведение их к "машинному" виду, даны их нелинейные функции и блок-схемы задач. Для решения задач на ЦВМ уравнения математического описания каталитических процессов классифицированы на несколько групп, для каждой из которых разработан простой алгоритм счета, не зависящий от сложности процесса, числа уравнений, краевых условий. Доказана сходимость и устойчивость вычислительных схем, основанных на методе конечных разностей. Для всех уравнений приведены программы на а-языке - одном из разновидностей АЛГОЛ-60. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников научно-исследовательских и проектных организаций химической и смежных с ней отраслей промышленности.

Предложена математическая модель разложения горючих сланцев при их нагреве электромагнитным полем. Численно проанализировано влияние пористости на температуру твердого скелета сланца и продуктов разложения. Показано, что значение пористости незначительно влияет на температуру скелета, но существенно на образование газообразных продуктов.

В работе моделируется численным методом разрушение преград из алюминиевого сплава, характеризующегося высокой степенью анизотропии предельных деформаций при разрушении. Разрушение материала преград моделируется в трехмерной постановке при ударном нагружении стальными ударниками со скоростями 200-600 м/с. Применяется критерий разрушения анизотропного материала преграды, записанный с использованием предельных накопленных пластических деформаций при растяжении и сдвиге. Получены отличия между распределением зон разрушения в анизотропном и изотропном материалах преграды. Показано формирование дополнительных зон разрушения в преградах из анизотропных материалов, по сравнению с изотропным материалом преграды, с увеличением начальной скорости ударного нагружения.

Представлены тезисы докладов Уфимской сессии V Международной научной конференции "Методы кибернетики химико-технологических процессов". Материалы связаны с наиболе важными проблемами моделирования, оптимизации и надежности химико-технологических процессов, связанных преимущественно с нефтепереработкой и нефтехимией. Сборник предназначен для специалистов в области разработки и применения методов математического моделирования, преподавателей, аспирантов и студентов вузов.

Книга является учебным пособием по курсу статистического моделирования. Она содержит подробное изложение методов моделирования случайных величин и процессов, а также изложение приложений этих методов в вычислительной математике, задачах переноса излучения через вещество и массового обслуживания. Рассматриваются некоторые алоритмические языки моделировая и методы их использования.Книга предназначена в качестве учебного пособия для студентов факультетов прикладной математики университетов и студентов технических вузов, специализирующихся по кафедре прикладной математики. Она будет полезна также широкому кругу специалистов, использующих математические методы в приложениях.

Книга крупного японского уеного Масаюки Накагаки (Университете Хос, Токио) посвящена новым достижениям в перспективной области физической и коллоидной химии, изучающей строение и свойства мембран и их применение. Материал книги охватывает следующие основные вопросы: строение и функции мембран; монослои липидов; устойчивость и асимметрию бимолекулярных мембран; химизм реакций на межфазных границах; кинетику и термодинамику массопереноса; основы явлений массопереноса в мембранах; диффузия и проницаемость мембран для электролитов; мембранный потенциал; проницаемость заряженных мембран для электролитов; мембранный потенциал и проницаемостьв случае асимметричных мембран. Теоретическое рассмотрение основывается на привлечении принципов неравновесной термодинамики, которые в сочетании с современным учением о химии поверхностных явлений позволяют добиться существенного прогресса в раскрытии механизма функционирования разнообразных природных и синтетических мебран. Для широкого круга специалистов химиков, биохимиков, технологов, студентов химических и биологических специальностей.

Монография посвящена моделированию и оптимизации отдельных химических реакторов, установок и комплексных процессов с использованием принципов теории рециркуляции. Монография охватывает большой круг химико-технологических вопросов и открывает широкие возможности для разработки и усовершенствования технологии процессов различных областей химии. Новые идеи по широкому использованию принципов теории рециркуляции могут оказать помощь при планировании развития химической промышленнорсти, они позволяют из всех возможных направлений комплексной переработки сырьевых ресурсов выбрать наиболее экономически выгодный вариант. Монография может служить пособием для специалистов, занимающихся вопросами химической технологии в научно-исследовательских учреждениях, промышленных предприятиях, проектных организациях, а также для преподавателей, аспирантов и студентов химико-технологических факультетов.

Приведены результаты исследований влияния температурного фактора, полимерных присадок и магнитного поля на кинетику осадкообразования, температуру застывания и микроструктуру нефтяного осадка высокопарафинистой малосмолистой нефти. Вне зависимости от температурных условий воздействия ввод присадок в нефть приводит к снижению количества образующего осадка и скорости осадкообразования. Максимальной ингибирующей способностью обладает новая перспективная присадка К 201, снижающая количество нефтяных отложений почти в девять раз. При совместной обработке нефти магнитным полем и присадкой не происходит дополнительного снижения количества образующегося нефтяного осадка и температуры застывания.

В монографии излагаются теоретические основы внетропического лесного почвообразования, развивающие современные представления о генезисе, географии. истории и эволюции почв лесных биогеоценозов России. Проанализирована генетическая соподчиненность лесной растительности и почв. Раскрываются основные общие факторные и процессно-генетические отличительные особенности, а также пространственно-временные закономерности формирования почв и почвенного покрова. Сформировано представление о научной биогеоценотической природе лесного почвообразования.Для почвоведов, биогеоценологов, лесоводов, экологов, биологов, географов и специалистов, занимающихся проблемами окружающей среды и рационального природопользования.

Книга посвящена одному из важнейших разделов общей теории математического моделирования химико-технологических процессов - проблеме их оптимизации. В книге дается характеристика основных задач оптимизации, возникающих при проектировании новых процессов и интенсификации действующих производств, при разработке автоматизированных систем управления химико-технологическими процессами (АСУТП), и излагается ряд поисковых алгоритмов рещения этих задач. Приведены решения задач оптимизации конкретных процессов. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников предприятий и организаций химической и смежных с ней отраслей промышленности. Она представит также интерес для преподавателей, аспирантов и студентов вузов, специализирующихся в области математического моделирования и автоматизации химико-технологических процессов.

Данная книга - первое наиболее полное изложение статистического метода коррелятивных функций условных распределений, предложенного для описания молекулярных конденсированных систем (твердое тело, жидкость, сильно сжатый газ). Идея метода состоит в том, чтобы описывать не состояния отдельных групп молекул, а отдельные состояния всей совокупности частиц. Развит принципиально новый способ замыкания бесконечной системы интегральных уравнений относительно потенциалов средних межмолекулярных сил. Показана эффективность разработанной итерационной процедуры решения замкнутой системы интегральных уравнений с помощью ЭВМ. На единой статистикомеханической основе описываются твердое и жидкое состояния и фазовые переходы кристалл - жидкость, жидкость - газ и кристалл - газ. Теория обобщается на многокомпанентные равновесные смеси, а также на неравновесные состояния.

В книге рассмотрены плазмохимические процессы переработки угля в газообразные и жидкие продукты. Охарактеризованы химические основы этих процессов, влияние строения угля и природы плазмообразующего газа на состав и выходы продуктов. Описаны кнструкции плазмотронов, реакторов, закалочных устройств. Рассмотрены основные принципы процессов переработки угля. Книга предназначена для специалистов в области физической химии двухфазных процессов, энергетиков.

На основе метода молекулярной динамики проведено изучение эволюции каскадов атомных смещений, генерируемых при радиационном воздействии, в сплаве железо-хром. Энергия каскадов атомных смещений варьировалась от 1 до 20 кэВ. Рассчитаны основные характеристики каскадов атомных смещений: количество точечных дефектов на основных стадиях развития каскада, продолжительность баллистической стадии, эффективность каскада, объем радиационно-поврежденной области. Обнаружено, что объем каскада атомных смещений является линейной функцией энергии каскада. Исследованы особенности распределения кластеров выживших точечных дефектов по размеру. При энергиях каскада атомных смещений, превышающих 15 кэВ, в области каскадов могут формироваться дислокационные петли а100{100}, состоящие из вакансий.

Методами дифракции обратно рассеянных электронов (EBSD), оптической и атомно-силовой микроскопии, а также методом численного моделирования исследованы закономерности огрубления поверхности образцов технического титана ВТ1-0 в процессе одноосного растяжения. Показано, что внутризеренное скольжение обусловливает поворот поверхностных зерен, который сопровождается наклоном их поверхности, а также формированием ступени на их границе с соседними зернами. Продемонстрировано влияние кристаллографической ориентации зерен на характер их формоизменения, а также степень их поворотов, развивающихся в условиях стесненности пластической деформации.

The paper studies how the stress state of the interface between structural elements in a block-structured medium affects its deformation response to dynamic loading. It is shown that the normalized shear stress and mean stress are the major factors that determine the deformation response of the interface. We propose to describe the dependence of the value of induced irreversible displacement at the interface on the normalized shear stress using a logistic function. The central point of this function is the point of transition from the quasi-elastic to quasi-plastic stage of the interface shear deformation. The obtained empirical dependences are important for understanding the mechanism of irreversible strain accumulation in fault zone fragments and, particularly, for the development of an earlier proposed approach to estimate the characteristic level of active shear stresses in separate tectonic fault regions.

Adhesive contact with exponential adhesive interaction is simulated with the use of the method of dimensionality reduction. The developed procedure is illustrated with an example of adhesion of a cylindrical punch and an elastic half space. However, it is general and can be used for any form of interaction potential and any form of indenter.

The paper is a theoretical study into the influence of the content and distribution of soft-phase inclusion agglomerates in the matrix of a ceramic composite specimen on its strength and deformation properties. The movable cellular automata method was used to simulate uniaxial compression of two-dimensional composite material specimens with an aspect ratio of 1:1. It is found that the strength and deformation properties of the generated composites decrease nonlinearly with the growing volume fraction of inclusions. The average size of inclusion agglomerates at the same volume fraction of the soft-phase particles slightly affects the strength and deformation properties of the simulated specimens. The obtained theoretical results can be used to develop new ceramic materials, such as composite ceramics with dimensions preserved at varying temperature.

В обновленном издании представлен широкий ассортимент промысловой химии для нефтегазовой отрасли на основе многочисленных разработок, патентов, стандартов SPE. Рассмотрены состав, структура, свойства и область применения реагентов в зависимости от решения задач для бурения, добычи и транспортировки. Даны рекомендации по анализу и выбору реагентов с целью увеличения отдачи пласта, минимизации экологических загрязнений, уменьшения общих затрат. В специальных главах рассмотрены использование пенообразователей для обезвоживания газовых скважин, применение ингибиторов коррозии, поглотителей кислорода и сероводорода, флокулянтов, улучшение составов реагентов и технологий для стимулирования извлечения и поддержания качества нефти и газа. Книга предназначена специалистам по промысловой химии, добыче и транспортировке нефти и газа, сервисных компаний, разработчикам и поставщикам реагентов, студентам профильных специальностей.

Книга посвящена калориметрическому методу исследования и измерения ионизирующих излучений. В ней рассмотрены общие принципы метода, различные типы калориметрических установок и методические вопросы, связанные с их использованием. Подробно изложены вопросы применения калориметрического метода для измерения абсолютных активностей радиоактивных препаратов и определения спектрометрических характеристик и периодов полураспада радиоактивных изотопов. Отдельные главы посвящены калориметрическим измерениям на ускорительных установках и ядерных реакторах, а также применению калориметрии в дозиметрии, радиационной химии и радиационной физике.

Монография посвящена актуальной проблеме, находящейся на стыке твердого тела и физической электроники, - проблеме изучения взаимодействия атомных частиц с твердым телом. Излагаются основные достижения, полученные в этой области методом компьютерного моделирования. Дается представление об уровне исследований, возможностях и проблемах компьютерного моделирования взаимодействия атомных частиц с твердым телом, а также об истории исследований в этой области. Для научных работников, преподавателей, аспирантов.

Том 1 содержит 2 статьи. В первой статье представлены основные детерминированные и стохастические модели потоков в насадочных аппаратах, методы определения их параметров по функциям отклика на типовые возмущения и методы проверки адекватности моделей реальным процессам химической технологии. Рассмотрено применение математических моделей для расчета динамики диффузионных процессов в насадочных аппаратах. Во второй статье приведены математические модели ректификации многокомпонентных смесей, методы расчета парожидкостного равновесия, описание кинетики массопередачи и гидродинамики потоков в тарельчатых и насадочных колоннах, алгоритмы для моделирования колонн и их комплексов на ЦВМ. Анализируются возможности использования моделей для проетирования химико-технологических производств.

Том 2 содержит 2 обзора. В первом обзоре рассматриваются вопросы синтеза схем разделения многокомпонентных смесей и методы их анализа. Приводятся матричные, релаксационные методы расчета простых и сложных колонн ректификации, а также технологических схем. Даны методы обеспечения сходимости расчета. Синтезируются схемы разделения с применением эвристических, эволюционных, декомпозиционных и прямых методов оптимизации. Во втором обзоре даны основные принципы математического моделирования экстракторов с учетом структуры потоков в них; методы исследования и расчета для оценки параметров математических моделей экстракторов; методы расчета экстракторов в стационарных и нестационарных режимах; оценка параметрической чувствительности экстракторов при изменении параметров, характеризующих гидродинамическую обстановку.

Анализируются результаты многолетних комплексных экспедиционных исследований динамических явлений в ледовом покрове озера Байкал, обладающем многоуровневой блочной структурой, а также общностью структурных, реологических и динамических (сейсмотектонических) характеристик с литосферой. Средствами физического моделирования исследованы параметры деформационного и сейсмического режима, а также контактного взаимодействия в блочной геологической среде. Установлены и оценены метеорологические факторы, воздействующие на ледовую обстановку и формирующие отклик в виде динамического разрушения ледовых пластин и мощных ледовых ударов, сопровождающихся излучением сейсмических колебаний, сходных с землетрясениями. Анализируется сходство закономерностей сейсмических проявлений в блочной ледовой среде, в том числе на границах раздела ее блоков, и в субдукционных, коллизионных и сдвиговых зонах контактирования тектонических плит. В соответствии с известным законом динамических аналогий и благодаря выявленному сходству процессов деструкции в ледовой и геологической средах полученные результаты могут быть использованы для решения научных и прикладных задач, в частности для совершенствования методов прогноза землетрясений, установления закономерностей контактного взаимодействия между литосферными плитами в зонах разломов.

Исследовано влияние кристаллографической ориентации монокристаллического полого цилиндра на особенности зарождения и развития в нем пластической деформации в условиях высокоскоростного осесимметричного нагружения. Преимуществом предлагаемой схемы нагружения является одновременная реализация всех вариантов нагружения в рамках выбранной кристаллографической плоскости основания цилиндра, а также достижения различных степеней деформации вдоль сечения образца. С использованием молекулярно-динамического моделирования показано различие в деформационных свойствах нагружаемого образца в зависимости от выбранной кристаллографической ориентации плоскости основания. Результаты исследования могут быть использованы для понимания основных механизмов пластического деформирования кристаллических тел.

В сборнике опубликованы материалы VIII Всесоюзного совещания по стеклообразному состоянию, проведенного в Ленинграде 28-31 октября 1986 г. Совещание было организовано Секцией по строению стекла и природе стеклообразного состояния Научных советов Государственного комитета по науке и технике СССР и Отделения физикохимии и технологии неорганических материалов Академии наук СССР и ордена Трудового Красного Знамени Институтом химии силикатов им. И. В. Гребенщикова Академии наук СССР. Настоящий сборник посвящен вопросам строения стекла, оптическим и спектроскопическим методам изучения его строения, связи между свойствами стекол и их составом и структурой, а также научным основам и современным проблемам технологии стекла.

В монографии изложены анализ и расчеты процессов, протекающих в газожидкостных реакторых с суспендированным катализатором (ГЖРСК). Даны условия достижения кинетической области при экспериментальном изучении кинетики химических реакций в таких системах. Рассмотрены физико-химические основы процесса абсорбции с химической реакцией для трехфазных систем. Предложена методика определения концентрации водорода во время реакции гидрирования на суспендированном катализаторе. Описаны процессы гидрирования как жидкостей, так и газов в ГЖРСК. Изложены данные по гидродинамике, продольному перемешиванию и фазовому составу потоков. Проанализированы математические модели для расчета распространенных типов ГЖРСК. Приведены новые результаты по моделированию периодических процессов в ГЖРСК. Книга адресована научным и инженерно-техническим работникам, занимающимся разработкой химических реакторов.

В монографии дано систематическое изложение теории МГД-колебаний неоднородной магнитосферной плазмы. Оно построено по принципу постепенного усложнения используемых моделей среды. Последовательно рассматриваются МГД-колебания в однородной плазме, а также в одно-, двух- и трехмерно-неоднородных моделях магнитосферы. Исследованы особенности процессов генерации и распространения МГД-колебаний в моделях среды, параметры которых максимально приближены к реальности. Рассмотренные в монографии волновые процессы дают в совокупности общую картину МГД-колебаний магнитосферы. Исследования высокоширотных неустойчивых МГД-колебаний, представленные в монографии, выполнены в рамках работы по проекту Российского научного фонда № 14-37-00027. Они направлены на изучение волновых процессов в области токового слоя геомагнитного хвоста и сопряженных с ними областях высокоширотной ионосферы в периоды геомагнитных возмущений. Для научных работников и специалистов в области геомагнетизма, а также студентов и аспирантов, обучающихся по соответствующим специальностям.

В предлагаемом тематическом сборнике представлены статьи, посвященные различным аспектам мониторинга, моделирования и прогноза параметров природной среды в Арктике. В сборник вошли результаты исследований, выполненных в лаборатории гидрометеорологии Арктики Гидрометцентра России в 2014-2016 гг. в рамках проекта гранта РНФ 14-37-00053. Обсуждаются современные проблемы долгосрочного прогнозирования и подходы к их решению на основе физико-статистических и гидродинамических (численных) методов. Особое внимание уделено описанию современных математических моделей процессов и явлений применительно к Арктическому региону. В отдельных статьях рассмотрены разработка новых расчетных и программных алгоритмов, опыт применения совместных моделей с высоким пространственным разрешением, результаты валидации моделей натурными данными.Сборник представляет интерес для специалистов в области прогнозирования и мониторинга окружающей среды в полярных регионах.

Научно-методическое пособие посвящено проблемам, связанным с изменчивостью уровня Каспийского моря (УКМ). Основное внимание уделено многолетним колебаниям УКМ и причинам. их вызывающих. Анализируется роль климатического, тектонического и антропогенного факторов. Описывается уравнение водного баланса Каспийского моря и вклад его компонент в изменения уровня. Излагаются методы долгосрочного и сверхдолгострочного прогноза УКМ. Описаны условия возникновения сгонно-нагонных явлений и методы их прогнозирования.Для специалистов в области океанологии, преподавателей, аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Рассмотрены теоретические основы поглощения веществом нетепловой энергии, ее пространственное распределение, первичные химические формы, энергетика, термодинамика и кинетика химических процессов, возникающих при поглощении энергии. Дано представление о трех основных разделах химии высоких энергий: фотохимии, радиационной химии и плазмохимии. Обсуждены основы технологии химии высоких энергий: методы подведения энергии, способы определения поглощенной энергии, аппараты и основные процессы.Для химиков - научных и инженерно-технических работников. Может быть полезна преподавателям, аспирантам и студентам химических вузов.

Проведено молекулярно-динамическое моделирование формирования бикомпонентных наноразмерных частиц при синхронном электрическом взрыве медной и никелевой проволочек. Исследовано влияние внутренней структуры взрываемых металлических проволочек и расстояния между ними на динамику их разрушения, размеры и стехиометрический состав формируемых наночастиц Показано, что основным механизмом синтеза частиц является процесс агломерации, а вторичным - осаждение атомов газовой фазы на поверхность частиц. Обнаружено, что распределение химических элементов неоднородно по сечению бикомпонентных частиц. Концентрация атомов меди в приповерхностной области выше, чем в объеме частицы. Варьируя параметрами нагружения (температурой нагрева, расстоянием между проводниками) можно управлять размерами и внутренней структурой формируемых бикомпонентных частиц.

Численно исследовано напряженно-деформированное состояние в алюминиевых образцах с неразъемным соединением, полученным сваркой трением с перемешиванием, при растяжении и сжатии. Краевая динамическая задача решалась численно методом конечных разностей в постановке плоского деформированного состояния. Проведены расчеты на макро- и мезоуровнях. Структурная неоднородность сварного шва учитывалась явно посредством задания различия в механических свойствах материалов в различных зонах СТП соединения. На макроуровне в каждой зоне задавалась своя функция деформационного упрочнения, полученная на основе обработки экспериментальных кривых течения. На мезоуровне параметры функции упрочнения в локальных областях материала зависели от размера зерна поликристаллической структуры в соотношении Холла-Петча. Выявлена общая закономерность локализации напряженно-деформированного состояния в структурно-неоднородной среде.

В работе представлен анализ нелинейных особенностей поведения горных пород, которые наблюдаются на диаграммах нагружения, но в рамках традиционных моделей упругопластических сред, как правило, игнорируются. Рассмотрены начальный этап деформирования и разгрузка образцов горных пород. Нелинейность поведения на данных этапах нагружения интерпретируется с позиции частичного закрытия трещин, которые образовались в ходе деформировании за пределом упругости или за предыдущую историю нагружения. Предложены феноменологические соотношения, позволяющие учесть указанные нелинейные особенности при численном моделировании. Рассмотрен этап запредельного деформирования, соответствующий стадии локализации деформации и образования магистральных трещин, и предложены поправки для более корректного определения параметров моделей.

Приведен краткий обзор фундаментальных (общих) свойств эволюции нелинейных динамических систем. Выполнено численное моделирование процесса эволюции напряженно-деформированного состояния в горном массиве с выработками, включая катастрофический этап обрушения кровли. Анализ результатов моделирования катастрофических разрушений элементов горного массива выполнен с позиций теории нелинейных динамических систем. Показано, что решения уравнений механики деформируемого твердого тела демонстрируют все характерные черты и особенности эволюции нелинейных динамических систем, включая состояние динамического хаоса, самоорганизованной критичности, катастрофического сверхбыстрого этапа эволюции напряженно-деформированного состояния на заключительной стадии разрушения. Расчетные сейсмические события отвечают закону Гутенберга-Рихтера. В численных расчетах получен эффект cut-off (загиб графика повторяемости вниз в области сильных крупномасштабных разрушений). Перед катастрофическим разрушением наблюдаются изменение графиков функции плотности вероятности флуктуаций напряжений от среднего тренда, уменьшение наклона графика повторяемости расчетных сейсмических событий, формирование областей сейсмического затишья в центральных областях зависшего пролета кровли и переключение активности деформационного процесса на периферию в области сопряжения выработанного пространства с целиком. Эти признаки свидетельствуют об увеличении вероятности катастрофы, и их можно рассматривать как предвестники катастрофического разрушения.

Хорошо известно, что заключительная стадия макроскопического разрушения развивается как катастрофа в сверхбыстром режиме с обострением. Однако особенности этой стадии достаточно хорошо изучены только на больших масштабах в случаях землетрясений. Для прогноза разрушений особый интерес представляет как сама стадия сверхбыстрого катастрофического разрушения, так и механическое поведение среды в состоянии самоорганизованной критичности перед выходом разрушения на режим с обострением с целью выявления предвестников перехода процесса разрушения в катастрофическую стадию. В работе экспериментально и численно изучены механическое поведение среды перед катастрофической стадией и выход на режим с обострением. Образцы горных пород (мрамор и искусственный мрамор) испытывались на трехточечный изгиб и одноосное сжатие. Скорости смещения боковой поверхности нагруженных образцов записывались с помощью лазерного допплеровского виброметра. Частота записи при измерениях составляла 48 кГц, точность определения амплитуды скоростей 0.1 мкм/с. Измеренная продолжительность стадии режима с обострением составила 10-20 мс. Численно смоделировано механическое поведение образцов в условиях экспериментов, включая катастрофическую стадию разрушения. Из сравнения с экспериментальными данными определены параметры модели накопления повреждений. Выявлен ряд особенностей механического отклика перед катастрофическим разрушением, которые можно трактовать как предвестники разрушения.

The paper studies the effect of the amount and distribution pattern of nanoinclusions in a high-strength mesocomposite matrix on its plastic deformation under dynamic loading. The study is performed on mesocomposite specimens shaped as hollow thick-walled cylinders subjected to combined shear/compression loading with an explosive. It is found that homogeneous strain decreases with the growing volume fraction of nanoinclusions. The mechanical texture formed by the distribution of nanoinclusions in mesocomposite bars is shown to influence the deformation and cracking mechanisms. Additionally, the influence of structure is studied by computer simulation. The simulation has revealed that plastic deformation is rotational in the mesocomposite with chaotic structural distribution.

The paper studies the localization of plastic deformation and fracture in a material with a porous coating. A dynamic boundary value problem in the plane strain formulation is solved. The numerical simulation is performed by the finite difference method. The composite structure corresponds to the experimentally observed one and is specified explicitly in the calculation. A generation procedure of the initial finite-difference grid is developed to describe the coating structure with adjustable porosity and geometry of the substrate-coating interface. Constitutive equations for the steel substrate include an elastic-plastic model of an isotropically hardening material. The ceramic coating is described by a brittle fracture model on the basis of the Huber criterion which accounts for crack nucleation in triaxial tension zones. It is shown that the specific character of deformation and fracture of the studied composite results from the presence of local tensile regions in the vicinity of pores and along the coating-substrate interface, in both tension and compression of the coated material. The interrelation between inhomogeneous plastic flow in the steel substrate and crack propagation in the coating is studied.

The regular grid generation method was generalized for a 3D region based on the solid mechanics equations that describe deformation of a finite volume. Test calculations of fracture of ceramic composites with inclusions are represented which are based on the developed model of quasi-brittle media with regard to damage accumulation.