В монографии описан комплекс алгоритмических и аппаратурно-программных средств математического моделирования различных физических процессов и природных явлений. Особое внимание уделено задачам физики низко- и высокотемпературной плазмы, нанотехнологий (включая нанофотонику и наноматериалы) и биоинформатики. Отражены основные этапы процесса моделирования, включая разработку математических моделей и последовательных и параллельных методов, проверку их адекватности и реализацию на распределенных вычислительных системах. Монография рассчитана на специалистов в области математического моделирования, параллельных вычислительных технологий, распределенных вычислительных и GRID систем, а также параллельного программирования.

В материалах, представленных в настоящем сборнике, проведена систематизация аппаратурных разработок по процессам тепломассообмена и разделения гомогенных и гетерогенных систем, а также определены направления в развитии данной области. Рассмотрены макроскопические механизмы интенсификации существующих процессов и новые виды аппаратов для их осуществления. Предсказания суммарных эффектов интенсификации основаны на совершенствовании представлений о механизме процессов и физике явлений, использовании математических моделей. Приведены результаты исследований процессов разделения гомогенных и гетерогенных систем методами ректификации, дистилляции, фильтрования и сушки. В сборнике представлены работы, посвященные разработке методов расчета процессов тепломассообмена.

Впервые в отечественной литературе дается полное изложение современных методов и систем регламентации расходов жидких сред, в основном агрессивных и токсичных. Приведены методы выброса структур дозирующих систем и расчета их оптимальных параметров, описана аппаратура для дозирования с пневматическим, электрическим и комбинированным управлением. Большое внимание уделено справочному материалу, необходимому для выбора оптиальных структур, типов и систем регламентации. Для технологов, механиков, проектировщиков, специалистов по автоматизации и приборостроению.

Рассмотрены условия формирования автоволн локализованного пластического течения в деформируемых металлах при распространении полос Людерса, эффекте Портевена—Ле Шателье и формировании шейки с учетом различия микроскопических механизмов пластической деформации для этих явлений. Исследованы закономерности развития локализованного пластического течения металлов и их роль в развитии этих эффектов. Установлено, что особенности деформации, характерные для обсуждаемых явлений, определяются различием свойств активных сред, формирующихся в исследованных материалах при пластической деформации. Рассмотрены механизмы генерации различных автоволновых мод локализованного пластического течения при деформации Людерса, эффекте Портевена—Ле Шателье и формировании шейки в деформируемых активных средах разной природы.

Книга содержит изложение принципов, лежащих в основе феноменологического вывода и качественного изучения полной системы дифференциальных уравнений механики сплошной среды. Под такой средой в книге понимаются упругое тело, газ, жидкость или максвелловская среда, которая при небольших напряжениях упруга, а при больших - течет. Обсуждается связь между корректностью дифференциальных уравнений и свойствами уравнения состояния среды.Книга рассчитана на студентов и научных работников - механиков, математиков и физиков, владеющих университетским курсом уравнений математической физики и интересующихся быстропротекающими процессами взрывной деформации материалов.

В монографии рассмотрены микро-, мезо- и макроскопические аспекты процессов деформирования и разрушения твердых тел, а также моделирование физических процессов в сложных средах. Книга предназначена для специалистов в области механики, молекулярной динамики, вычислительной математики и физики пластичности и прочности материалов.

В фундаментальном научном издании, написанном всемирно известными учеными, последовательно развивается на основе метода де Донде подход к химической реакции как термодинамически необратимому процессу. Изложение принципов классической термодинамики, сделанное мастерски просто и понятно, расширено на реальные системы. Рассмотрены теории термодинамической устойчивости, теоремы модерации, молекулярная теория растворов, безразличные состояния, что выгодно отличает эту книгу от других углубленных руководств. Хотя 1-е русское издание вышло давно (1966 г.), эта книга до сих пор остается одной из лучших по термодинамике и ее можно рекомендовать студентам и аспирантам для первоначального ознакомления с предметом. Для студентов и аспирантов университетов и других вузов, преподавателей, научных работников.

Монография посвящена новому направлению в современной оптике и микроэлектронике, связанному с изучением фотонных кристаллов - структурно упорядоченных сред с масштабом периодичности, соразмерным длине волны электромагнитного излучения. Представлены результаты исследований коллектива авторов, выполненных в рамках интеграционного проекта СО РАН в 2006-2008 гг. Объектами теоретических и экспериментальных исследований явились различные фотонно-кристаллические структуры (опалы, мультислойные среды, упорядоченные микрокомпозиты и наноколлоиды, микрополосковые структуры), материалов и технологии для их формирования, методы управления оптическими и диэлектрическими свойствами. Книга предназначена специалистам по оптике, лазерной технике, спектроскопии конденсированных сред, материаловедению, нанофотонике, СВЧ-электронике, а также преподавателям и аспирантам соответствующих специальностей.

В фундаментальном научном издании, написанном всемирно известными учеными, последовательно развивается на основе метода де Донде подход к химической реакции как термодинамически необратимому процессу. Изложение принципов классической термодинамики, сделанное мастерски просто и понятно, расширено на реальные системы. Рассмотрены теории термодинамической устойчивости, теоремы модерации, молекулярная теория растворов, безразличные состояния, что выгодно отличает эту книгу от других углубленных руководств. Хотя 1-е русское издание вышло дано (1966 г.), эта книга до сих пор остается одной из лучших по термодинамике и ее можно рекомендовать студентам и аспирантам для первоначального ознакомления с предметом. Для студентов и аспирантов университетов и других вузов, преподавателей, научных работников.

В книге рассмотрены современные методы расчета межчастичного взаимодействия, электронной структуры и моделирования неупорядоченных структур. Особое внимание уделено методикам моделирования, основанным на методе сильной связи. Обсуждаются методы молекулярной динамики, обратного Монте-Карло, многогранников Вороного, а также Шоммерса и Реатто. Методом многогранников Вороного подробно исследуется структура ближнего порядка построенных моделей. Подробно рассмотрен развиваемый авторами метод моделирования неупорядоченных систем. Он применен для расчета электронной структуры и свойств некристаллических систем различных типов. Объяснено поведение электропроводности и магнитной восприимчивости металлического расплава при переходе металл-неметалл, а также температурная зависимость скорости звука. Рассмотрены развитые авторами аналитические методы расчета электронной структуры и магнитных свойств, основанные на использовании функций Грина в приближении сильной связи.

Книга представляет собой введение в физику слабо ионизованной плазмы, сочетающее микроскопический и макроскопический подходы. Предназначена для студентов старших курсов физических и физико-технических факультетов, а также для научных работников, занимающихся динамикой высокотемпературного газа, физикой плазмы, проблемой МГД-преобразования энергии.

Эта книга - третья часть сборника, составленного из обзорных статей видных учерых Франции, ФРГ и США по методам исследования быстропротекающих процессов и наиболее важным приложениям этих методов.Рассмотрены ударные волны в газах, техника измерений параметров гиперзвуковых газовых потоков в ударных трубах, процессы, связанные с горением и детонацией в газах. Описаны специфические методы исследования быстропротекающих процессов в физике плазмы и ядерной физике, изложены основы лазерной техники.Книга представляет интерес для специалистов, работающих в области авиационной и космической техники, инженеров и научных работников, изучающих вопросы физики ударных волн, горения, взрыва, химической кинетики, физики плазмы и ядерной физики. Она может быть использована также студентами и аспирантами соответствующих специальностей.

В третьем томе рассмотрено влияние дефектов структуры на механические свойства сплавов. Описаны виды точечных дефектов, условия их возникновения и аннигиляции, а также различные виды дислокаций, их зарождение, движение, взаимодействие друг с другом и точечными дефектами. Приведены способы деформаций и разрушения металлов и сплавов. Изложены сверхпроводящие свойства металлов и сплавов. Для научных работников, занятых в области физики металлов, металловедов, работников заводских лабораторий, а также преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов металлургических и машиностроительных институтов.

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.

В настоящем сборнике представлены материалы Всероссийской конференции "Деформирование и разрушение структурно-неоднородных сред и конструкций", в которых освещены актуальные проблемы механики деформируемого твердого тела: деформирование неоднородных тел при ползучести, прочность и разрушение неоднородных тел и конструкций, деформирование и разрушение горных пород, необратимое деформирование и конечные деформации сред и конструкций, динамические задачи и вычислительные методы механики неоднородных тел.

Книга посвящается физико-химическим свойствам и синтезу комплексов алюминия, образованных его органическими, гидридными и галоидными соединениями с органическими и неорганическими аддендами. Особое внимание уделено молеулярному строению комплексов и прочности связи в них. Рассматриваются спектральные характеристики комплексов и роль комплексообразования в синтезе соединений алюмининя и их растворимости. Обсуждаются схемы диссоциации комплексов в жидкой фазе,подробно анализируется природа ионов. Освещаются катодные и анодные процессы при электролизе расплавов и растворов и вопросы практического электроосаждения алюминия и электрохимического синтеза в неводных средах. Книга рассчитана на широкий круг лиц, интересующихся общими вопросами комплексообразования, химиков, работающих с алюмоорганическими и гидридными соединениями, и электрохимиков, специализирующихся на неводных растворах. Обширный фактический материал позволяет использовать книгу и как справочник.

В 1-ой части учебника изложены теоретические основы процессов химической технологии. Рассмотрены гидромеханические и тепловые процессы. Даны устройства и принцип действия аппаратов для их проведения. Показаны методы расчета типовых процессов и аппаратов. В каждой главе приведены вопросы для самоконтроля студентов. Для студентов химико-технологических вузов. Может быть полезен студентам других специальностей, а также инженерно-техническим работникам химической и смежных отраслей промышленности.

Обобщены экспериментальные и теоретические исследования воздействия малых доз ионизирующего излучения (рентгеновских лучей, y-квантов, электронов) на полупроводниковые монокристаллы, полупроводниковые структуры и приборы, металлы, сплавы, режущий, буровой и волочильный инструменты, а также исследования радиационно-стимулированной миграции, диффузии и выхода водорода из твердого тела. Заложена феноменологическая модель упорядочения структуры дефектных кристаллов и изменения физических и механических свойств материалов под действием ионизирующего излучения. Для научных и инженерно-технических работников, занимающихся радиационной физикой твердого тела, модификацией свойств полупроводников и металлов, проблемой материалов для термоядерных и ядреных реакторов. вопросами водородной энергетики. Полезна аспирантам, магистрам и студентам соответствующих специальностей.

Приведены результаты экспериментальных исследований формирования и эволюции градиентных структурно-фазовых состояний и дефектной субструктуры сталей и сплавов, подвергнутых ударному нагружению, прокатке, сварке. высокотемпературной цементации, мало- и многоцикловой усталости с обработкой токовыми импульсами. электронно-лучевой обработке, закалке из расплава. Методами оптической, растровой и просвечивающей электронной микроскопии выполнен анализ зеренной и тонкой дефектной структуры и дислокационных субструктур при таких видах воздействия, получены количественные зависимости параметров градиентных структурно-фазовых состояний от расстояния до поверхности обработки. Обсуждены возможные механизмы и природа формирования таких состояний. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников научно-исследовательских институтов, заводских лабораторий, специализирующихся в областях физики конденсированного состояния, металловедения и термической обработки металлов и сплавов и может быть полезна преподавателям, аспирантам и студентам вузов соответствующих специальностей.

Цель данной книги - познакомить читателя с теорией точечных дефектов в полупроводниках. В книге рассматривается геометрия дефектов, теория мелких дефектов, теория глубоких уровней, колебательные свойства, связанные с дефектами, термодинамика дефектов и их миграция.Для специалистов, работающих в области физики полупроводников, а также студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

В монографии описаны принципы создания и конструкция импульсно-периодических наносекундных ускорителей электронов, а также технология разработки и конкретные радиационные технологии на их основе. Развитие техники генерации высоковольтных импульсов наносекундной длительности на основе эффекта наносекундного обрыва тока в полупроводниковых диодах создало предпосылки для разработки наносекундных ускорителей электронов импульсно-периодического режима действия. Такие ускорители генерируют пучки большого сечения с высокой интенсивностью, обладающие сильным биологическим действием. Однако для производства промышленных ускорителей и реализации высокоэффективных радиационных технологий необходимо обеспечить требуемый диапазон параметров пучка, высокую надежность и ресурс ускорителей и создать высокопроизводительные методики обработки материалов, в которых будут наиболее эффективно использованы достоинства наносекундных пучков. Книгу можно применять в качестве учебного пособия для студентов и аспирантов физических специальностей, в том числе по курсу «Физические установки», и справочника при курсовом и дипломном проектировании для направления 14030 "Ядерные физика и технологии", специальностей 140 306 «Электроника и автоматика» и 330300 «Радиационная безопасность человека и окружающей среды». Содержит обширный фактический материал.

Настоящий сборник содержит 45 задач по газодинамике с решениями. В задачах рассматриваются изэнтропическое течение сжимаемой среды, ударные и детонационные волны. Некоторые из представленных задач включались в теоретический курс "Механика сплошных сред", читавшийся в Московском инженерно-физическом институте в 50-х годах, другие предлагались аспирантам Всероссийского научно-исследовательского института технической физики, часть из них составлена автором. Большинство задач базируется на теоретическом материале книги Е.И. Забабахина "Некоторые вопросы газодинамики взрыва". Сборник может рассматриваться как дополнительный материал для соответствующего теоретического курса, а также как руководство при решении простых практических задач. Он может быть полезен студентам, аспирантам и научным работникам, специализирующимся в области газодинамики и физики взрыва. Рекомендуется последовательная проработка предлагаемого материала, поскольку при решении некоторых задач используются результаты, полученные в предыдущих.

Представлены основные положения физической мезомеханики структурно-неоднородных сред, которая развивается на базе совместных подходов неравновесной термодинамики, калибровочной теории дефектов и механики сред со структурой. Многоуровневый подход рассматривает развитие пластической деформации во всей иерархии структурно-масштабных уровней: нано-, микро-, мезо- и макро. Разрушение представляется как завершающая стадия возрастная неравновесности деформируемого твердого тела, когда в некоторой зоне неравновесный термодинамический потенциал Гиббса становится равным нулю и кристалл испытывает структурно-фазовый распад.

В монографии явление обращения волнового фронта при четырехволновом взаимодействии рассматривается в средах с керроввской, тепловой, резонансной нелинейностями, на обратимых фотохромных материалах. Основное внимание уделяется анализу пространственной структуры волны с обращенным волновым фронтом, ее связи с пространственной структурой волн накачки. При изучении качества обращения волнового фронта широко используется метод функции размытия точки. При рассмотрении четырехволнового взаимодействия в резонансных средах анализируется связь между временной зависимостью амплитуды объектной волны. Рассматривается возможность использования динамических голограмм, записанных на реверсивных средах, в голографической интерферометрии.