Статья посвящена проблеме создания конструкционных полимерных композитов, обладающих высокими значениями эксплуатационных свойств. Наиболее перспективными для этих целей являются углепластики на основе фенилона, наполненные короткими углеродными волокнами. Наполнение фенилона твердыми волокнами повышает жесткость, сопротивляемость текучести, прочность, огнестойкость, вязкость разрушения, трибологическую износостойкость, снижает коэффициент теплового расширения и трения. Полимерные композиты на основе фенилона являются структурно сложными телами, состоящими из полимерной матрицы, наполнителя и межфазной области. Обнаружена зависимость структуры и свойств углепластиков от продолжительности смешения компонентов, причем эта зависимость имеет синергетический характер. Подобный характер структуры подразумевает взаимосвязь характера структуры с распределением, ориентацией и агрегацией углеродных волокон. Исследована зависимость управляющего параметра структуры углепластиков (фактора ориентации волокон) от продолжительности смещения компонентов во вращающемся электромагнитном поле для трех используемых длин неравновесных ферромагнитных частиц. Определена оптимальная длина ферромагнитных частиц, при которой возможна максимальная ориентация углеродных волокон в полимерной матрице. Показано, что фактор ориентации волокон определяет формирование структуры углепластиков только в определенных пределах, контролируемых молекулярными и структурными характеристиками полимерной матрицы. Использование вариации фрактальной размерности структуры углепластиков позволил рассчитать возможные изменения его механических свойств.
Актуальность изучения методов исследования транспортных потоков обусловлена необходимостью анализа их особенностей, определения допустимых областей их применения при решении практических задач транспортной отрасли. Целью настоящей работы является выявление результатов использования современных методов анализа временных рядов, использующих значения интенсивностей потоков автомобильных транспортных средств на городской улично-дорожной сети. Предмет исследования - вычисляемые показатели Хёрста и фрактальной размерности (фрактальный анализ), а также проверка справедливости количественной взаимосвязи этих показателей, указанной Б. Мандельбротом и применяемой в прикладных исследованиях, на реальных данных об интенсивности потоков автомобильного транспорта. Цифровые данные для исследования получены с использованием стационарных измерительных программно-технических комплексов фото- и видеофиксации «Азимут», размещенных на улично-дорожной сети города. Исследованием установлено, что при использовании метода нормированного размаха и фрактального анализа встречаются аномальные значения ключевых показателей: показатель Хёрста принимает значения за пределами обычно определяемого диапазона, соотношение между фрактальной размерностью и показателем Хёрста не вполне соответствует известному соотношению Б. Мандельброта. Представляется необходимым глубокое и доскональное исследование результатов, получаемых при применении указанных и, возможно, иных методов изучения интенсивности потоков автомобильного транспорта на улично-дорожной сети. Полный текст статьи в переводе на английский язык публикуется во второй части данного выпуска.
Проанализированы экспериментально полученные данные о движении одиночной коллоидной частицы в ловушке в приэлектродном слое плазмы ВЧ-разряда. Эксперимент проводился с коллоидами трех типов: непокрытые меламин-формальдегидные частицы, меламин-формальдегидные частицы с тонким медным покрытием и янус-частицы, частично покрытые железом. На коллоиды воздействовал плоский широкий лазерный пучок, позволяя визуализировать их и изменять их кинетическую энергию. Для анализа движения частиц были построены функции их динамической энтропии первого пересечения, найдена область локализации частиц и фрактальная размерность их траекторий. Полученные результаты свидетельствуют о значительном различии между коллоидами разных типов, а также об эволюции их движения с изменением кинетической энергии. Показано, что фрактальная размерность траекторий частиц всех типов является дробной и уменьшается с увеличением их кинетической энергии.
Проведен литературный обзор по изучению фрактальной размерности сорбционных материалов. Определена методика расчета фрактальных свойств углеродных сорбентов, по которой проведен анализ нескольких образцов. Проанализированы фрактальные свойства сорбентов и их связь с другими свойствами материала.
В монографии с позиций фрактальной геометрии исследована организация
и самоорганизация нейронных структур различных групп ядер гипоталамуса
кошки, коровы и человека.
Приведены результаты сравнительного фрактального анализа нейронных
кластеров и исследуемых ядер.
Рассмотрен механизм самоорганизации нейронных кластеров ядер гипота-
ламуса человека в раннем эмбриогенезе; на примере вентромедиального ядра
прослежена динамика фрактальных свойств кластеров в пре- и постнатальном он-
тогенезе человека и их корреляции с размерами нейронов. Построена физиче-
ская модель, объясняющая механизм самоорганизации нейронных кластеров ис-
следованных ядер гипоталамуса человека в раннем эмбриогенезе.
Монография предназначена для специалистов в области биофизики, нейро-
биологии, нейроанатомии, нейрофизиологии, нейрокибернетики. Она будет по-
лезна для всех, интересующихся структурно-функциональной организацией
мозга животных и человека
Цель работы состояла в прямом наблюдении и дальнейшем анализе дефектов (микротрещин), развивающихся в объеме образца природного гетерогенного материала под действием одноосной сжимающей нагрузки. Для детектирования дефектов в объеме использовалась рентгеновская компьютерная микротомография. Особенность экспериментов состоит в том, что выполнялась томографическая съемка образца, находящегося под действием нагрузки. На основе анализа томографических сечений были построены трехмерные модели дефектной структуры и вычислена фрактальная размерность системы микротрещин. С помощью модели дискретных элементов проведены численные эксперименты по разрушению образцов гетерогенных материалов. Исследовано изменение фрактальной размерности очагов разрушения в процессе их роста. Установлено хорошее согласие результатов компьютерного моделирования и лабораторных экспериментов, что позволяет говорить об адекватности предложенной модели.