http://izvestiya.asu.ru/issue/feedИзвестия Алтайского государственного университета2024-10-08T11:39:18+07:00Атясова Наталья Юрьевнаizvestiya.asu@email.asu.ruOpen Journal Systems<p><strong>ISSN 1561-9443 (Print) ISSN 1561-9451.(Online)</strong></p> <p><strong>Журнал «Известия Алтайского государственного университета»</strong></p> <p>Периодическое научное издание, освещающее результаты исследований в области физико-математических и исторических наук российских и зарубежных ученых и профильных специалистов. Учредителем и издателем журнала является ФГБОУ ВО «Алтайский государственный университет». Журнал издается с 1996 года.</p> <p>Журнал зарегистрирован Министерством РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций, свидетельство о регистрации ПИ №77-14344 от 15.01.2003 г. Журнал также зарегистрирован Международным центром регистрации мировой периодики: международный стандартный серийный номер для печатной версии - ISSN 1561-9443, для электронной версии - ISSN 1561-9451. Информация о журнале размещается в каталоге Почты России.</p> <p>Все полнотекстовые выпуски журнала «Известия Алтайского государственного университета» размещены на платформе eLIBRARY.RU. Издание зарегистрировано в СrossRef, всем статьям присваивается индекс DOI. Журнал индексируется в РИНЦ, включен в крупнейшую международную базу журналов открытого доступа Directory of Open Access Journals (DOAJ), международные информационно-библиографические базы данных EBSCO, OCLC-WorldCAT, MIAR, BASE - Bielefeld Academic Search Engine.</p> <p><strong>Журнал «Известия Алтайского государственного университета» включен в «Перечень российских рецензируемых научных журналов, рекомендованных <a href="http://vak.ed.gov.ru/ru/87">Высшей аттестационной комиссией</a> для опубликования основных научных результатов диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук».<br></strong></p>http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282024%294-01Градиенты микротвердости и структурно-фазовые состояния зоны контакта покрытия (ВЭС CoCrFeNiAl) c подложкой (сплав 5083)2024-10-07T11:18:53+07:00Михаил Олегович Ефимовmoefimov@mail.ruЮрий Федорович Ивановyufi55@mail.ruВиктор Евгеньевич Громовgromov@physics.sibsiu.ruЮлия Андреевна Шляроваrubannikova96@mail.ruИрина Алексеевна Панченкоi.r.i.ss@yandex.ruАлександр Петрович Семинsyomin53@bk.ru<p>На подложке из сплава 5083 сформировано покрытие из высокоэнтропийного сплава (ВЭС) CoCrFeNiAl неэквиатомного состава методом проволочно-дугового аддитивного производства (WAAM). Установлено существенное изменение <span class="font41">микротвердости в зоне контакта системы «покрытие — подложка». Она изменяется от 7,6 ГПа на границе покрытия с зоной контакта до 1,6 Гпа на границе подложки с зоной контакта. Покрытие имеет микротвердость 6,3 Гпа, подложка 1,1 ГПа. Методами современного физического материаловедения проанализированы структурно-фазовое состояние, дефектная структура и элементный состав системы «покрытие — подложка». Показано, что они зависят от расстояния от зоны контакта покрытия и подложки, а также, что нанесение высокоэнтропийного покрытия на поверхность сплава 5083 сопровождается взаимным легированием покрытия и подложки. Выявлено формирование двух типов субмикро- и наноразмерных частиц. Первая структура образована наноразмерными частицами оксидов Al2O3 и MgAlO, субзернами Al и ВЭС. Вторая структура состоит из наноразмерных субзерен ВЭС и наночастиц (NiCo)3Al4 и Al13Fe4, расположенных по границам субзерен.</span></p>2024-10-07T10:20:00+07:00Copyright (c) 2024 Михаил Олегович Ефимов, Юрий Федорович Иванов, Виктор Евгеньевич Громов, Юлия Андреевна Шлярова, Ирина Алексеевна Панченко, Александр Петрович Семинhttp://izvestiya.asu.ru/article/view/%282024%294-02Оценка влияния взвеси на спектральный показатель ослабления света в озерной воде2024-10-08T11:19:00+07:00Ольга Борисовна Акуловаakulova8282@mail.ruВладимир Иванович Букатыйv.bukaty@mail.ruКонстантин Владимирович Лаптевlaptevkonstantin2001@mail.ruКонстантин Валерьевич Марусинkat@iwep.ru<p style="text-align: justify; text-indent: 14.0pt;"><span class="font41">Представлены результаты многолетних экспериментальных данных по спектральной прозрачности озерной воды (на примере поверхностного слоя озера Красиловское), полученные в различные гидрологические сезоны 2012-2023 гг. Значения показателей ослабления света, рассчитанных при натуральном основании логарифма в спектральном диапазоне 400-800 нм, за исследуемый период находились в пределах от 3,5 до 35,0 м<sup>-1</sup>, показателей поглощения света желтым веществом — от 2,5 до 26,1 м<sup>-1</sup>. Концентрация хлорофилла-<em>а</em> за 11-летний период изменялась в диапазоне 0,5-55,9 мг/м<sup>3</sup>, желтого вещества — 4,4-60,1 г/м<sup>3</sup>. Для оценки влияния водной взвеси на показатель ослабления света рассчитан ее относительный спектральный вклад в процентах, а также других основных оптически активных компонентов озерной воды — хлорофилла, желтого вещества и чистой воды.</span></p> <p>Спектральный вклад взвеси в показатель ослабления света при <em>λ</em>=430 нм находился в диапазоне 4,4-71,3 %, при <em>λ</em>=550 нм — 11,7-76,3 %, при <em>λ</em>=670 нм — 0,5-59,5 %. Для определения гранулометрического состава и счетной концентрации частиц взвеси использован метод оптической микроскопии. По данным измерений (2013-2023 гг.), средневзвешенные радиусы частиц в пробах воды в поверхностном слое озера находились в интервале 0,5÷2,5 мкм, концентрации — от 1,0∙10<sup>6</sup> см<sup>-3</sup> до 26,0∙10<sup>6</sup> см<sup>-3</sup>. Распределения частиц по размерам аппроксимировали функцией Юнге с коэффициентом детерминации от 0,89 до 0,99.</p>2024-10-07T10:21:38+07:00Copyright (c) 2024 Ольга Борисовна Акулова, Владимир Иванович Букатый, Константин Владимирович Лаптев, Константин Валерьевич Марусинhttp://izvestiya.asu.ru/article/view/%282024%294-03О соотношении пространственных характеристик разномасштабных процессов локализации пластической деформации в алюминии2024-10-08T11:21:48+07:00Светлана Александровна Баранниковаbsa@ispms.ruПолина Валентиновна Исхаковаbsa@ispms.ru<p>Рассмотрены закономерности локализации пластического течения при одноосном растяжении поликристаллического алюминия, в котором реализуются устойчивые стадии кривых нагружения, определяемые специфическими микромеханизмами пластического течения в температурном интервале 170<<em>T</em><350 K. Для исследования полей макроскопической деформации была использована методика спекл-фотографии. Данная методика позволила выявить закономерности эволюции пространственно-временных распределений компонент тензора дисторсии при растяжении плоских образцов. На стадиях параболического деформационного упрочнения распределения локальных деформаций имеют форму в виде системы эквидистантно расположенных стационарных очагов локализации пластической деформации (стационарная диссипативная структура). Геометрической характеристикой таких структур служит пространственный период (расстояние между максимумами локальных удлинений вдоль оси растяжения, длина автоволны). Установлена температурная зависимость пространственного периода распределений локальных удлинений и размера дислокационных субструктур для стадий параболического деформационного упрочнения в Al.</p>2024-10-07T10:53:32+07:00Copyright (c) 2024 Светлана Александровна Баранникова, Полина Валентиновна Исхаковаhttp://izvestiya.asu.ru/article/view/%282024%294-04Изменение механических свойств, структуры и фазового состава в промышленном сплаве 47ХНМ после старения2024-10-07T11:18:53+07:00Досым Ерболатулыe_dosym@mail.ruЕлена Вадимовна Коротковаlena1992-11@mail.ruЛюдмила Иосифовна Квеглисkveglis@list.ruЭдгард Игоревич Якушевскийyaguar@yandex.ruГульнара Уалхановна Ерболатоваe.gulnara_77@mail.ru<p style="text-align: justify; text-indent: 14.0pt;"><span class="font41">Развитие современной ядерной промышленности приводит к необходимости создания материалов, работающих при высоких температурах, больших механических нагрузках, агрессивных средах. Сплав 47ХНМ рекомендован для использования в ядерных реакторах, так как обладает высоким сопротивлением пластическим деформациям и релаксационной стойкостью в условиях статического и циклического нагружений, малым упругим гистерезисом, высокой усталостной прочностью и высокой коррозийной стойкостью, термостойкостью.</span></p> <p style="text-align: justify; text-indent: 14.0pt;"><span class="font41">В статье представлены результаты исследования изменений физико-механических свойств, фазового состава и структур промышленного сплава 47ХНМ после старения методами: рентгеноструктурного анализа, измерений микротвердости, а также методами дифракционной электронной микроскопии.</span></p> <p style="text-align: justify; text-indent: 14.0pt;"><span class="font41">Установлена зависимость микротвердости от интервала времени проведения старения. В работе проанализированы рентгенограммы сплава 47ХНМ, где обнаружены фазы со структурой Франка — Каспера. Предложена кластерная модель межзеренных границ. </span></p>2024-10-07T10:56:53+07:00Copyright (c) 2024 Досым Ерболатулы, Елена Вадимовна Короткова, Людмила Иосифовна Квеглис, Эдгард Игоревич Якушевский, Гульнара Уалхановна Ерболатоваhttp://izvestiya.asu.ru/article/view/%282024%294-05Измерительный комплекс для оценки спектральной подводной освещенности на разных глубинах водоемов2024-10-07T11:32:12+07:00Игорь Анатольевич Суторихинkuchuk-54@mail.ruВиталий Андреевич Соловьевsolvitali@mail.ruДмитрий Евгеньевич Кривобоковdmitriikrivobokov@mail.ru<p style="text-align: justify; text-indent: 14.0pt;"><span class="font41">Рассмотрены факторы ослабления света, влияющие на гидрооптическое состояние водного объекта. Приведена структура измерительного комплекса, состоящего из двух герметичных погружаемых измерительных боксов и одного непогружаемого устройства, находящегося на поверхности, для контроля спектральной подводной освещенности. Описаны принцип работы измерительного комплекса и способ измерения спектральной подводной освещенности. Разработана математическая модель расчета ослабления интенсивности солнечного света под водой. Приводятся результаты измерений спектральной подводной освещенности на различных глубинах нескольких участков акватории Телецкого озера в летний период 2023 г. В качестве световых селективных элементов использовались интерференционные светофильтры с максимумами пропускания в разных частях видимой области спектра на длинах волн: 433, 445, 655, 670 и 780 нм. Выполнена оценка влияния слабого волнения водной поверхности на результаты измерений спектральной подводной освещенности.</span></p>2024-10-07T10:58:18+07:00Copyright (c) 2024 Игорь Анатольевич Суторихин, Виталий Андреевич Соловьев, Дмитрий Евгеньевич Кривобоковhttp://izvestiya.asu.ru/article/view/%282024%294-06Образование фрагментов и микрополос при деформации сплавов Cu-Al и Cu-Mn с разной концентрацией второго элемента2024-10-08T11:39:18+07:00Людмила Ильинична Тришкинаtrishkina.53@mail.ruАнатолий Анатольевич Клопотовklopotovaa@tsuab.ruТатьяна Викторовна Черкасоваcherkasova_tv@mail.ruАлександр Иванович Потекаевpotekaev@spti.tsu.ruВладислав Иванович Бородинv.borodin@gtt.gazprom.ru<p>Методом просвечивающей дифракционной электронной микроскопии проведено исследование дислокационной структуры при деформации поликристаллических ГЦК твердых растворов систем<br> Cu-Al и Cu-Mn. Содержание Al в сплавах Cu-Al варьировалось от 0,5 до 14 ат.%. В сплавах Cu-Mn содержание Mn изменялось в пределах 0,4 … 25 ат.%. На основе анализа электронно-микроскопических картин, полученных на тонких фольгах исследованных сплавов, деформированных до разных степеней, определялись типы формирующихся дислокационных субструктур.</p> <p style="text-align: justify;"><span class="font41">Для каждого образца измерялись следующие параметры дефектной структуры: плотность микрополос, ширина и расстояние между ними. Экспериментально установлено несколько этапов при формировании фрагментированной и микрополосовой субструктуры в зависимости от типа и концентрации легирующего элемента. В слаболегированных сплавах Cu-Al наблюдается формирование фрагментированной дислокационной субструктуры. С повышением концентрации атомов алюминия при деформации сплавов Cu-Al формируется только фрагментированная субструктура. В Cu-Mn сплавах, независимо от концентрации атомов Mn в деформированных сплавах, формируется только микрополосовая субструктура. </span><span class="font41">Для каждого образца измерялись следующие параметры дефектной структуры: плотность микрополос, ширина и расстояние между ними. Экспериментально установлено несколько этапов при формировании фрагментированной и микрополосовой субструктуры в зависимости от типа и концентрации легирующего элемента. В слаболегированных сплавах Cu-Al наблюдается формирование фрагментированной дислокационной субструктуры. С повышением концентрации атомов алюминия при деформации сплавов Cu-Al формируется только фрагментированная субструктура. В Cu-Mn сплавах, независимо от концентрации атомов Mn в деформированных сплавах, формируется только микрополосовая субструктура.</span></p>2024-10-07T11:00:31+07:00Copyright (c) 2024 Людмила Ильинична Тришкина, Анатолий Анатольевич Клопотов, Татьяна Викторовна Черкасова, Александр Иванович Потекаев, Владислав Иванович Бородинhttp://izvestiya.asu.ru/article/view/%282024%294-07Двумерная задача фильтрации газа в пороупругой среде2024-10-07T11:18:54+07:00Рудольф Александрович Вирцvirtsrudolf@gmail.com<p style="text-align: justify; text-indent: 14.0pt;"><span class="font41">В данной статье рассматривается двумерная математическая модель захоронения углекислого газа (диоксида углерода, cO<sub>2</sub>) в недрах земли. Определяющая система уравнений состоит из уравнений фильтрации жидкости или газа, являющихся обобщением моделей фильтрации Маске-та — Леверетта. Предположение о малости скорости движения твердой фазы, а также о несжимаемости газовой и твердой фаз позволило свести исходную систему определяющих уравнений к задаче для отыскания эффективного давления и пористости среды. Область фильтрации представляет собой пласт горной породы, снизу через скважину в который подается газ с заданной постоянной скоростью. Верхняя граница является кровлей пласта, а боковые и нижняя границы пласта ограничены непроницаемыми породами. Рассматривается частный случай нагнетания газа, когда на кровле пласта ставится условие непро-текания для двух фаз, и случай, когда поверхность является проницаемой для газа. Выход углекислого газа на поверхность понимается за счет увеличения пористости у кровли пласта. Проведено численное моделирование полученной начально-краевой задачи и анализ полученных результатов.</span></p>2024-10-07T11:01:47+07:00Copyright (c) 2024 Рудольф Александрович Вирцhttp://izvestiya.asu.ru/article/view/%282024%294-08Многомерное развертывание в случае предельно малого количества целей 2024-10-07T11:18:54+07:00Сергей Вадимович Дроновdsv@math.asu.ru<p style="text-align: justify; text-indent: 14.0pt;"><span class="font41">Пусть множество изучаемых объектов разбито на две части — множество наблюдателей и множество целей. Задача визуализации такого множества по неполному набору попарных расстояний или различий между ними, когда известны только расстояния между каждым наблюдателем и каждой из целей, есть задача анфолдинга, или многомерного развертывания. Известные методы ее решения, как правило, предполагают заполнение пропущенных позиций в матрице попарных различий тем или иным способом. При этом считается, что оба множества (и наблюдателей, и целей) объектов содержат, по крайней мере, два или большее количество элементов. В настоящей работе предлагается и обсуждается алгоритм решения задачи многомерного анфолдинга в случае, когда множество целей состоит из одного элемента. В этом практически важном случае традиционные методы не работают. В качестве дополнительного требования, позволяющего выделить наилучшее из, как правило, достаточно богатого класса возможных решений, рассматривается максимизация минимального из расстояний между наблюдателями. Кроме этого предлагается простой неитерационный способ решения задачи многомерного развертывания для случая двух целей.</span></p>2024-10-07T11:03:35+07:00Copyright (c) 2024 Сергей Вадимович Дроновhttp://izvestiya.asu.ru/article/view/%282024%294-09Нормальные субтвисторные структуры2024-10-07T11:18:54+07:00Евгений Сергеевич Корневq148@mail.ru<p style="text-align: justify; text-indent: 14.0pt;"><span class="font41">В данной работе вводится понятие нормальной субтвисторной структуры. Доказано, что любое многообразие, допускающее нормальную субтвисторную структуру, локально изометрич-но прямому произведению эрмитова подмногообразия и риманова подмногообразия, а в случае, когда нормальная субтвисторная структура имеет замкнутую фундаментальную 2-форму, локально изо-метрично прямому произведению кэлерова подмногообразия и риманова подмногообразия. Показано, что нормальная субтвисторная структура на вещественном многообразии произвольной размерности индуцирует на этом многообразии субкэлерову структуру, для которой все интегральные подмногообразия, касающиеся рабочего расслоения, являются кэлеровыми подмногообразиями. Ранее автором описан случай, когда на группе Ли существует класс примеров нормальных субтвисторных структур. Введено понятие тензора кручения субтвисторной структуры и показано, что нормальная субтвисторная структура всегда имеет нулевой тензор кручения. Эти результаты позволяют описать локальную геометрию многообразия с нормальной субтвисторной структурой.</span></p>2024-10-07T11:04:52+07:00Copyright (c) 2024 Евгений Сергеевич Корневhttp://izvestiya.asu.ru/article/view/%282024%294-10О конформном множителе в конформном аналоге уравнения киллинга на многообразиях каэна — Уоллаха с нулевым тензором Вейля2024-10-07T11:18:54+07:00Дмитрий Николаевич Оскорбинoskorbin@yandex.ruЕвгений Дмитриевич Родионовedr2002@mail.ru<p style="text-align: justify; text-indent: 14.0pt;"><span class="font41">Конформно киллинговы векторные поля играют важную роль при изучении группы конформных преобразований многообразия, потоков Риччи на многообразии, теории солитонов Риччи. В ло-ренцевой геометрии и теоретической физике подробно изучаются лоренцевы симметрические пространства. Данные пространства классифицированы Каэном и Уоллахом, их свойства хорошо изучены в размерности 4 в связи с приложениями в физике. Векторные поля Киллинга и солитоны Риччи на обобщенных пространствах Каэна — Уоллаха изучались Д.Н. Оскорбиным, Е.Д. Родионовым и другими. В случае постоянства константы Эйнштейна в уравнении солитона Риччи, векторные поля Киллинга позволяют найти общее решение уравнения солитона Риччи, отвечающее данной константе. Однако для различных значений константы Эйнштейна роль полей Киллинга играют конформно киллинговы векторные поля. Известно, что при ненулевом тензоре Вейля конформный множитель в конформном аналоге уравнения Киллинга является постоянным. В данной работе исследован конформный аналог уравнения Киллинга на многообразиях Каэна — Уоллаха в случае нулевого тензора Вейля, получен общий вид конформного множителя этого уравнения.</span></p>2024-10-07T11:06:33+07:00Copyright (c) 2024 Дмитрий Николаевич Оскорбин, Евгений Дмитриевич Родионовhttp://izvestiya.asu.ru/article/view/%282024%294-11Достаточные условия выпуклости и аффинности непрерывного отображения 2024-10-07T11:18:54+07:00Ирина Викторовна ПоликановаAnirix1@yandex.ru<p>В статье устанавливается критерий выпуклости замкнутого множества в топологическом векторном пространстве: замкнутое множество в топологическом векторном пространстве выпукло тогда и только тогда, когда всякий отрезок с концами в этом множестве содержит хотя бы еще одну точку этого множества. Он обобщает аналогичный результат, установленный ранее для рефлексивных банаховых пространств. С его помощью доказывается достаточное условие планарности k-мерного многообразия в n-мерном аффинном пространстве A<sup>n</sup>: если всякая хорда k-мерной поверхности, представляющей собой замкнутое множество, содержит еще какую-либо точку поверхности, отличную от своих концов, то поверхность является k-мерной плоскостью или ее выпуклым подмножеством с непустой внутренностью относительно этой плоскости. Вместе с теоремой о замкнутом графике эти 2 утверждения используются для установления достаточных условий выпуклости и аффинности непрерывной функции многих переменных, что позволяет решить функциональное уравнение Йенсена от функций многих переменных в классе непрерывных функций новым способом. Методы доказательства - топологические.</p>2024-10-07T11:08:25+07:00Copyright (c) 2024 Ирина Викторовна Поликановаhttp://izvestiya.asu.ru/article/view/%282024%294-12Алгоритмы повышения разрешения цифровых изображений по данным кругового сканирования2024-10-07T11:18:54+07:00Александр Львович Резникreznik@iae.nsk.suАлександр Анатольевич Соловьевsoloviev@iae.nsk.su<p style="text-align: justify; text-indent: 14.0pt;"><span class="font41">В статье описан подход к повышению пространственного разрешения цифровых изображений при использовании технологии кругового сканирования. Изложена методика решения всей цепочки задач, связанных с круговым сканированием изображений, начиная от разработки необходимой математической модели и заканчивая построением конечных программ и алгоритмов оптимальной субпиксельной реконструкции исходных цифровых изображений с повышенным пространственным разрешением. Методом программного моделирования рассчитаны оптимальные значения радиуса сканирования, т.е. определен относительный радиус круговой траектории фотоматрицы, при котором среднеквадратическая ошибка восстановления исходного зашумленного изображения минимальна. Приведены примеры восстановления различных изображений, а также расчеты точности восстановления исходных изображений при различных параметрах кругового сканирования и уровнях мультипликативного и аддитивного шумов. Программная реализация разработанных алгоритмов проведена с использованием системы Matlab.</span></p>2024-10-07T11:09:58+07:00Copyright (c) 2024 Александр Львович Резник, Александр Анатольевич Соловьевhttp://izvestiya.asu.ru/article/view/%282024%294-13Некоторые аналитические решения задачи фильтрации газа в тонком пороупругом слое2024-10-07T11:18:54+07:00Маргарита Андреевна Токареваtma25@mail.ruВардан Баландурович Погосянpogosyanvb@gmail.com<p style="text-align: justify; text-indent: 14.0pt;"><span class="font41">Одним из рациональных вариантов захоронения углекислого газа (CO<sub>2</sub>) является сбор и захоронение газа в выработанные нефтяные и газовые месторождения. Углекислый газ, поданный в скважину под очень высоким давлением, смешивается с остатками нефти, увеличивая ее объем и снижая вязкость. Благодаря этому можно увеличить нефтедобычу. Перед закачкой скважины тестируются для обеспечения правильных геологических условий. Чтобы определить правильное место для закачки и удержания CO<sub>2</sub>, который задерживается в микроскопических порах горных пород в результате того же процесса, который задерживал нефть, газ и природный CO<sub>2</sub> на протяжении миллионов лет, необходимо найти проницаемую горную породу, достаточно стабильную, чтобы CO<sub>2</sub> находился в жидком состоянии. Данные процессы описываются математическими моделями фильтрации жидкостей (газов) в поро-упругих средах. К настоящему моменту не существует общепринятого подхода к моделированию движений многофазных систем. Известные модели являются достаточно сложными для применения в прикладных и инженерных задачах. Слабо развита математическая теория обоснования начально-краевых задач, недостаточно результатов о разрешимости и свойствах решений.</span></p>2024-10-07T11:11:11+07:00Copyright (c) 2024 Маргарита Андреевна Токарева, Вардан Баландурович Погосян