Том 29, № 2 (2023)

Обложка

Весь выпуск

Математическое моделирование

Трансформация колебаний неустойчивой системы в преобразователе-накопителе энергии

Борзунов С.В.

Аннотация

В настоящей статье предложена простая модель преобразователя-запасателя энергии, трансформирующего энергию неустойчивых механических колебаний в полезную электрическую энергию. Механическая часть системы представлена в виде перевернутого маятника. Электрическая часть состоит из преобразователя механической энергии, основанного на прямом пьезоэлектрическом эффекте, и полезной нагрузки. Динамика системы рассматривается в линеаризованной постановке, определены области устойчивости, идентифицированы различные режимы динамики в пространстве параметров. Установлено, что стабилизирующее маятник управление, основанное на принципах обратной связи, позволяет перевести систему в устойчивый режим функционирования. Найдены оптимальные характеристики системы, отвечающие максимальной мощности.

Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2023;29(2):7-18
pages 7-18 views

Динамика преобразователя-запасателя энергии с гистерезисным трением

Борзунов С.В., Решетова О.О.

Аннотация

Рассмотрена модель преобразователя-запасателя энергии с гистерезисным вязким трением. Механическая часть преобразователя-запасателя энергии выполнена в виде перевернутого маятника. Гистерезис формализуется в рамках модели Прейзаха, представляющей собой континуальный аналог системы неидеальных реле, соединенных параллельно. В рамках численных экспериментов исследованы зависимости динамических параметров, в частности, угла отклонения маятника и напряжения на нагрузке, а также фазовых портретов от значения коэффициента, характеризующего влияние гистерезисного трения. Продемонстрирована роль нелинейных эффектов.

Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2023;29(2):19-29
pages 19-29 views

Влияние слагаемых высокого порядка малости в решении, обобщающем подход м. Уильямса, учитывающем анизотропию материала

Мушанкова К.А., Степанова Л.В.

Аннотация

Статья посвящена исследованию поля напряжений у вершины острой трещины в анизотропном материале с тремя взаимно ортогональными осями симметрии четвертого порядка (с кубической сингонией). Рассмотрен плоский случай, когда одна из осей симметрии ортогональна пластине, а оставшиеся две оси лежат в плоскости пластины. Приведен асимптотический анализ вклада высших приближений в обобщенном асимптотическом разложении механических полей вблизи вершины трещины в линейно-упругом анизотропном материале с кубической симметрией его упругих свойств. В статье на основании полученного решения Неджети с соавторами для бесконечной анизотропной пластины с центральной трещиной найдены и проанализированы угловые распределения составляющих тензора напряжений вблизи вершины острой трещины на различных расстояниях от кончика трещины, что позволяет оценить вклад неособых (регулярных) слагаемых в общее асимптотическое представление механических полей, генерированных острой трещиной. В работе Неджети проанализирован вклад исключительно Т-напряжений, тогда, как показано в настоящей статье, следующие за Т-напряжением слагаемые играют значимую роль в описании полей, индуцированных трещиной. Сравнение угловых зависимостей компонент тензора напряжений, построенных на различных расстояниях от вершины трещины, индикативно показывает, что с увеличением расстояния от вершины дефекта требуется сохранение в асимптотических рядах, представляющих напряжения, перемещения и деформации вблизи кончика разреза, слагаемых высокого порядка малости. Сохранение слагаемых высокого порядка малости может быть использовано для расширения области, в которой справедливо асимптотическое решение в рядах.

Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2023;29(2):30-39
pages 30-39 views

Математические методы в естественных науках

Эквивариантные свойства пространства ℤ (X) для стратифицируемого пространства X

Жураев Т.Ф., Долгополов М.В.

Аннотация

В этой статье доказано, что действие компактной группы G, определяемой стратифицированным пространством X, непрерывно для пространства Z(X), являющегося стратифицированным пространством, содержащим самостратифицированное пространство X как замкнутое подмножество. Доказан эквивариантный аналог некоторых результатов Р. Коти относительно A(N)R(S) -пространств. Также показано, что орбитальное пространство Z(X)/G под действием группы G является пространством S.

Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2023;29(2):40-47
pages 40-47 views

Физика

Ассоциативное рождение J/ψ - мезонов и прямых фотонов при энергии коллайдера

Алимов Л.Э., Салеев В.А.

Аннотация

В статье рассматривается ассоциативное рождение J/ψ - мезонов и прямых фотонов при энергии коллайдера NICA, s = 27 ГэВ в обобщенной партонной модели в лидирующем порядке теории возмущений квантовой хромодинамики. Адронизация пары cc¯-кварков в J/ψ -мезон описывается в рамках двух подходов: в модели цветовых синглетов и в модели испарения цвета. Непертурбативные параметры моделей фиксируются из сравнения с имеющимися экспериментальными данными по рождению прямых J/ψ -мезонов, полученными при энергиях s =19 ГэВ и s =200 ГэВ. Показано, что процессы ассоциативного рождения J/ψ+ γ могут быть использованы для изучения зависящих от поперечного импульса функций распределения глюонов в протоне.

Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2023;29(2):48-61
pages 48-61 views

Перепутывание двух сверхпроводящих зарядовых кубитов

Башкиров Е.К.

Аннотация

В настоящей статье исследована динамика перепутывания двух идентичных зарядовых кубитов с джозефсоновскими переходами в случае, когда на один из кубитов действует микроволновое поле в когерентном или тепловом состоянии. Найдено точное решение квантового временного уравнения эволюции рассматриваемой системы для статистического оператора в случае начальных сепарабельных и перепутанных состояний кубитов. Точное решение для полного статистического оператора использовано для вычисления критерия перепутавания кубитов – согласованности. Результаты численного моделирования временной зависимости согласованности в случае когерентного поля показали, что при определенном выборе параметров модели в системе возможна реализация долгоживущих перепутанных состояний. Также показано, что для теплового состояния поля и перепутанного начального состояния кубитов они сохраняют опеределенную степень перепутывания в процессе эволюции даже в случае весьма интенсивных полей. При этом для любых интенсивностей теплового шума отсутствует эффект мгновенной смерти перепутывания.

Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2023;29(2):62-71
pages 62-71 views

Перепутывание в нелинейной двухкубитной модели Тависа — Каммингса

Захаров Р.К., Башкиров Е.К.

Аннотация

В данной статье исследована динамика перепутывания двух идентичных сверхпроводящих кубитов, резонансно взаимодействующих с выделенной модой поля компланарного микроволнового резонатора без потерь посредством однофотонных переходов при наличии нелинейностей третьего и пятого порядков. На основе решения уравнения эволюции системы для фоковских начальных состояний поля резонатора рассчитан критерий перепутанности кубитов – отрицательности. Результаты вычисления отрицательности показывают, что для начальных сепарабельных состояний нелинейность резонатора может приводить к существенному увеличению максимальной степени перепутывания кубитов. Показано, что для начальных перепутанных состояний кубитов и интенсивных полей резонатора учет нелинейностей приводит к стабилизации степени перепутывания кубитов в резонаторе, способствует исчезновению эффекта мгновенной смерти перепутывания кубитов.

Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2023;29(2):72-80
pages 72-80 views

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».