Настоящая книга представляет собой записи лекций по курсу "Основы механики сплошных сред", прочитанных автором для студентов второго курса отделения механики механико-математического факультете Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. Лекции охватывают следующие разделы механики сплошных сред: элементы тензорного исчисления; основные понятия, используемые для описания движения и деформирования сплошных сред; универсальные физические законы сохранения и следующие из них дифференциальные уравнения в условия на поверхностях сильного разрыва; простейшие модели жидкостей, газов и упругих сред. Для исследователей в области механики, преподавателей и студентов соответствующих специальностей.

В монографии изложены подходы исследования блочных и слоистых сред с рассмотрением экспериментально установленных закономерностей процессов разрушения. Также представлен материал по развитию науки и практики горного дела, связанных с механизмом разрушения горных пород при измельчении в разных условиях. Раскрыто понятие сдвижения и деформации горных пород как интегрального показателя развития геомеханических процессов. Изложенный материал заставляет по-новому рассмотреть проблему управления распределением энергии разрушения горных пород, сообщаемую горному массиву при взрывном технологическом воздействии. Для специалистов научно-исследовательских и проектных организаций, инженерно-технических работников горной промышленности, а также студентов вузов горного профиля.

Можно ли создать формализованный аппарат термодинамики, в том числе и для самоорганизующихся систем, как раздала теоретической физики, соответствующий сегодняшнему пониманию протекающих неравновесных и нелинейных процессов в открытых системах с хаотической динамикой? В монографии излагаются проблемы математического и численного моделирования нелинейных процессов в открытых физико-химических локально-неравновесных системах с фазовыми переходами и самоорганизацией, которые ранее методами классической термодинамики не могли быть решены. Эти задачи на основе принципа локального неравновесия позволяют на феноменологическом уровне в рамках хаотической динамики описать возникновение и эволюцию гомо- и гетерофазных флуктуаций, ответственных за возникновение новых структур. Учитываются трудно формализуемые потери энергии, последействие и релаксация, которые приводят к бифуркационным явлениям, забыванию начальных условий и, как следствие, - необратимости. эффективность разработанного термодинамического подхода проверена на задачах в системах с процессами переноса энергии, массы, импульса и заряда при наличии источников и стоков, межфазного слоя с испарением и конденсацией, химическими реакциями и некоторых задачах нерегулярной динамики, включающих самоорганизацию, в биофизике и медицине. Книга может быть полезна как специалистам в области термодинамики сплошных сред, гидродинамики, синергетики, так и студенческой аудитории, в частности магистрам, специализирующимся в области термодинамик и реальных процессов.

Сборник представляет результаты математиков Санкт-Петербургской школы. Рассмотрены математические вопросы, возникающие при изучении двухфазовой упругой среды, проблема множественности решения краевой задачи с нелинейным условием Неймана, неустойчивость фигур равновесия несжимаемой капиллярной самогравитирующей жидкости, асимптотика собственных значений оператора Лапласа в областях специального вида в многомерной случае, проектирующие и разрешающие операторы трехмерного волновода. полиномы и осциллятор Шарля. Для математиков - специалистов по математическому анализу, дифференциальным уравнениям, математической физике, а также для физиков-теоретиков, механиков.

В монографии рассмотрены основные положения теории и методов информационных технологий для систем с распределенными параметрами. Приведены математические модели процессов разделения многокомпонентных смесей, горения, тепломассопередачи и течений пузырьковых газожидкостных смесей в технологических установках. Сформулированы и решены краевые задачи анализа стационарных и динамических режимов ректификационных колонн и трубчатых печей. Изложены теоретические и практические основы кавитационных технологий двухфазных потоков с целью интенсификации различных технологических процессов за счет турбулентного перемешивания и активации жидкости. Рассматриваются модели двухфазных суперкавитационных течений в технологических аппаратах. Показаны приложения и перспективные возможности использования гидротермодинамических характеристик суперкавитационных аппаратов различного типа и других задач механики многофазных сред. Книга будет полезна для научных и инженерно-технических работников, проектирующих и исследующих информационные системы с распределенными параметрами, а также для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

Рассмотрены процессы спекания, обусловливающие усадку и сопутствующие ей, и основные закономерности, связывающие процесс уплотнения со свойствами исходных порошков при изотермическом и неизотермическом спекании. В главе о жидкофазном спекании приведены особенности уплотнения при образовании в спекаемом теле жидкой фазы и закономерности формирования структуры псевдосплава. Указаны особенности уплотнения двухфазных порошковых тел, а также показано влияние газовой среды на процесс уплотнения. Дана оценка современного состояния теории спекания и высказаны предположения о возможных направлениях дальнейшего развития теории. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников предприятий, научно-исследовательских и проектных организаций металлургической, машиностроительной, автомобильной и авиационно-космической техники, занимающихся разработкой и применением изделий из порошков и порошковых композиций. Может представлять интерес и для специалистов в области физики кристаллов, соприкасающихся с проблемами порошковой металлургии.

Изложены результаты теории распространения упругих волн в намагниченной анизотропной среде. На основе рассмотрения собственных упругих мод в трансверсально-изотропном гиротропном материале сформулированы принципы и основные уравнения для вычисления коэффициентов отражения и прохождения ультразвука на границе раздела. Дан анализ изменения поляризации и скоростей собственных волн в кристалле с учетом пространственной дисперсии. Детально рассмотрены процессы отражения и преломления в магнитнополяризованных средах. Сформулированы методы решения задач теории упругости для пространственно неоднородного анизотропного слоя. Книга адресована специалистам по технической акустике, аспирантам и студентам соответствующих специальностей.

Проанализировано и выделено два основных механизма влияния поля напряжений на диффузию примеси в твердом теле. На основании анализа математической модели процесса сделан вывод о том, что в случае симметричного нанесения покрытия, по сути, работает только один из них. Вывод подтвержден экспериментально на примере системы Ni(Cu). методика и результаты эксперимента изложены в работе наряду с результатами расчета. Описаны некоторые возможные обобщения диффузионной модели для структурно-неоднородной среды.

Книга посвящена изложению теории электромагнитных процессов в среде, включая излучательные, столкновительные и столкновительно-излучательные явления в плазме. Приведены модели диэлектрической и магнитной восприимчивостей вещества. В рамках последовательного подхода произведен переход от микроскопических уравнений Максвелла к макроскопическим с использованием детального описания динамической поляризуемости атомов среды. Анализируются основные характеристики и методы возбуждения поверхностных плазмонов. В качестве примеров практического использования наноплазмоники представлены работы по наноантеннам, поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии, спазерам, фотодетекторам и солнечным батареям. Учебное пособие адресовано студентам старших курсов, аспирантам, преподавателям физических факультетов, исследователям, научным работникам.

Пластическая деформация твердых тел рассматривается как процесс формирования и распространения автоволн различного типа при нагружении образцов из пластичных материалов. Показано, что каждому типу автоволн отвечает определенный тип активной среды ( возбудимой или автоволновой), которые различаются природой и масштабом структурных неоднородностей, создающихся в процессе пластического течения. Прослежена эволюция активных сред и соответствующих им волновых режимов в твердых телах с различной природой пластической деформации. Приведены количественные оценки параметров автоволн, таких как длина и скорость распространения. Показано, что автоволновые картины расширяют возможности анализа кинетики процессов, ответственных за пластическое течение и локализацию деформации.

Методом хроматомасс-спектрометрии (ХМС) в режиме "on-line" охарактеризованы летучие продукты двухступенчатого (400, 650 оС) флэш- пиролиза асфальтита Ивановского месторождения Оренбургской обл., его асфальтенов, масел, бензольных и этанол-бензольных смол. При обеих температурах в продуктах преобладает "неразделяемая сложная смесь" неидентифицированных соединений. Состав идентифицированных соединений в продуктах, полученных при 400 и 650 оС, существенно различен, особенно, для смол и асфальтенов. При 650 оС продукты для всех образцов характеризуются одинаковым набором соединений, включающим гомологи алканов, а-олефинов, циклогексанов, прегнанов и стеранов, хейлантанов и гопанов, гопенов, моно-, би- и трицеклических ароматических углеводородов, бензо- и дибензотиофенов. Это подтверждает наличие большинства перечисленных соединений в "связанном" виде в качестве структурных фрагментов молекул смолисто-асфальтеновых компонентов природного асфальтита.

В сборнике представлены работы ряда ведущих специалистов в области акустики неоднородных сред, которые обсуждались на семинарах Научной школы профессора С. А. Рыбака в 2010 - 2011 г. Содержание сборника рассчитано на специалистов и начинающих исследователей, работающих в области акустики.

Монография посвящена математическому моделированию процессов распространения и локализации лесных пожаров как управляемых волновых процессов. Особенностью работы является то, что она написана в значительной мере с точки зрения специалиста по механике и процессам управления. Рассматривается комплекс проблем, связанных с мо-. делированием процессов распространения и локализации лесных пожаров. Предложен ряд моделей этого процесса, позволяющих решать важные прикладные задачи. Показана связь процессов распространения с классической гамильтоновой механикой и теорией управляемых динамических систем. Предлагается использование индикатрис и фигуротрис в качестве рабочего аппарата для исследования и расчета таких процессов. Разработана модель волновых процессов с диссипацией на основе теории обобщенных уравнений Гамильтона — Якоби. Создана теория ло-кализационного управления, позволяющая определять стратегию как борьбы с пожарами, так и уклонения от них. Рассмотрены вопросы практического создания систем моделирования и управления борьбой с лесными пожарами: разработки эффективных алгоритмов, информационного и картографического обеспечения таких систем. Описаны управляющие и обучающие системы, реализованные на основе данной теории. Книга предназначена для научных работников, аспирантов и разработчиков информационных систем, связанных с проблемами моделирования систем охраны лесов. Она может быть также полезна студентам соответствующих специальностей.

Монография является крупным обобщением по комплексному всестороннему изучению стратиграфической последовательности верхнего кайнозоя Западно-Сибирской равнины и примыкающих к ней горных сооружений Алтая и Казахского мелкосопочника, основанным на тщательном изучении геологических разрезов, их биостратиграфических характеристик и обстановок осадконакопления, позволившим выявить взаимоотношения между конкретными геологическими телами и составить наиболее полную последовательность осадконакопления этих обширных регионов. В результате ревизии стратиграфических последовательностей на рубежах основных общих стратиграфических подразделений во внутриконтинентальных районах Северной и Центральной Азии достаточно точно обозначены границы эоцена и олигоцена, олигоцена и миоцена, миоцена и плиоцена, плиоцена и четвертичной системы в конкретных разрезах; выделены их региональные стратотипы и прослежены эти границы на значительных площадях. Приведены данные о систематическом составе позднекайнозойских пресноводных моллюсков Западной Сибири и их стратиграфическом и пространственном распространении. Реконструируемая последовательность климатических, биотических и геологических событий на юге Западной Сибири отчетливо отражает глобальные изменения природной среды и климата. Для специалистов, занимающихся проблемами геологии, стратиграфии, палеогеографии, археологии, палеоклиматологии, экологии и охраны окружающей среды. Может быть использована в качестве учебного пособия для преподавателей и студентов вузов.

Монография посвящена озоновому слою в атмосфере Земли - защитной оболочке, охраняющей живые организмы от губительного действия жесткого ультрафиолетового излучения. Приводится описание атмосферы Земли, озонового слоя и раскрывается его роль в сохранении жизни на Земле. Рассматриваются причины, разрушающие озоновый слой. Детально анализируются экологические последствия, связанные с загрязнением природной среды, для живых организмов. Дается информация о международном законодательстве по охране озонового слоя. Материалы, представленные в монографии, могут быть использованы специалистами экологами, а также студентами вузов при изучении курсов «Астрофизика», «Гидродинамика», «Биология», «Экология», «Экологическое право», «Охрана окружающей среды», «Безопасность жизнедеятельности».

Настоящая книга посвящена физике плазмоподобных сред ; в ней отражено состояние физической науки в области исследования электродинамики материальных сред второй половины XX века. В первой главе излагаются основные положения электродинамики сред с пространственной дисперсией, последующие главы посвящены рассмотрению свойств изотропной, анизотропной плазмы и электронного газа в металлах, а также квантовой плазмы и описанию пространственной дисперсии в молекулярных кристаллах. Книга рекомендуется широкому кругу физиков — студентам, преподавателям, научным работникам.