astromis/small-student-science-corpus huggingface dataset:
INFLUENCE ELECTROPLASTIC EFFECT ON THE MICROSTRUCTURE OF MAGNESIUM



The article presents the results of an experimental study of the microstructure of wrought magnesium under static loading while passing short current pulses. The dependence of microstructure on the modification of the physical and mechanical characteristics of the material.

Key words: electroplastic metal deformation, electroplastic effect.

For the production process using various types of metal processing pressure based on the plastic deformation processes. In engineering, the main product range is made of metallic structural materials that have combined two basic properties - ductility and hardness of the technical processes like performance is characterized by the strength and durability of materials and products. <P Lang="en" MCID="34">

The main problem of modern materials science involves improving the plasticity of metals under the action under plastic deformation. <P Lang="en" MCID="35">

When testing samples by the deformation stand performed static loading force with a uniform growth in a time warp. Tensile samples were tested with the recording of the dependence of the tensile force of time. <P Lang="en" MCID="36">

The action of the single pulse current density of about ~ 103 А /mm2 and a length of ~ 10-4 s with deformation of crystals of magnesium stretching static load above the yield strength significantly increases the plasticity of the material. The action of the current is not caused a significant increase in metal temperature, thus joule effect was negligible in the electronic heating. At the same time increasing the ductility of the metal does not significantly affect the change in resistance. Under the action of a pulsed electric current of high density in a deformable metal, a decrease in resistance to deformation, which leads to changes in the service characteristics of the material by modifying the microstructure (Figure 1a, b).

Electroplastic effect is due to the ponderomotive pinch - pulsed current - compression of samples in the radial direction of the intrinsic magnetic field of the current . <P Lang="en" MCID="141">

When a current is passed in the sample oscillations arise deforming forces (Figure 2) <P Lang="en" MCID="142">

Morphological analysis of the image depending on device "Post microinspection MK-3" using Autoscan Objects computer program, with the release of the histograms on classes and some control of physical and mechanical properties of the material. <P Lang="en" MCID="143">
ПРОЕКТ ВАКУУМНОГО ПОЕЗДА HYPERLOOP



В данной статье рассмотрены понятия Hyperloop и проект вакуумных поездов, прогресс в сообщении на большие расстояния.

Ключевые слова: Hyperloop, вакуумный поезд, инновации, Илон Маск.

В недалеком будущем в России могут стать возможны поездки на поезде из Владивостока в Москву быстрее чем на самолетах. РЖД совместно с автором и владельцем компании электрокаров Tesla Илоном Рив Маском, работают над внедрением транспортного средства "Hyperloop". Hyperloop - это, так называемые, вакуумный поезд, вернее вакуумный тоннель по которому движешься поезд с высокой скоростью. Для России подобного рода разработка актуальна как ни для кого больше, так как Россия является самой большой странной в мире. Еще несколько лет назад, подобное казалось фантастикой, но уже сегодня чуть ближе к реальности, в США уже начали возводить первый туннель проекта Hyperloop. Этот проект станет первой экспериментальной площадкой по перевозке пассажиров из пункта А в пункт Б, со средней скоростью 750-1000 км/ч. Пока что вся информация технической части засекречена в середине 2016 года журналистам был показан только прототип в действии.

Расстояние от Москвы до Владивостока 6430 км, обычный состав поезда преодолевает это расстояние примерно за 7 дней, но если технологии будущего в России станет реальностью поезд промчится по этому же пути за 6 часов 30 минут.

Технологически проект работает, российские инженеры в Калифорнии работают чтобы понизить концентраты на проект Hyperloop. Но это будет зависеть от того сколько будет необходимо станций на пути следования, какова будет протяженность одной ветки пути маршрута и еще больше более мелких деталей проектирование системы сообщения.

Некоторые эксперты пока относятся к данному проекту скептически, ведь поезда нового типа - это по сути капсулы на воздушно подушке в вакууме, которая будет передвигаться по тоннелю, любая трещина или разгерметизация в кабинах приведет к трагичным последствиям. Стенки тоннеля и стенки капсулы будут быстро протираться из-за высокого давления. Для наглядности, давление словно в обычном шприце, и такое давление помимо всего будет мешать двигать капсулу с большой скоростью.
ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ ANDROID-ПРИЛОЖЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФИЗИЧЕСКИХ ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ



Рассмотрены способы организации управления устройством на платформе Android. Отражены особенности разработки приложений с использованием физических органов управления.

Ключевые слова: управление устройством, Android, разработка приложений

Нас окружают миллионы различных устройств использующих операционную систему Android. Они есть везде, где мы только можем представить, от смартфонов, где это ожидаемо и не вызывает удивления, до холодильников, которым использование операционной системы не свойственна. Раньше большинство производителей создавали свою операционную систему на базе платформы linux. Сейчас многие используют мобильную систему Android для новых устройств. Это позволяет использовать меньше программистов со знаниями низкоуровневого программирования, а также дает возможность сторонним разработчикам без больших проблем расширять экосистему устройства, создавая для него полезные приложения. А анонсированная недавно программа Android Things еще больше упростила этот процесс .

Изначально в Android было заложено большое число возможностей и способов управления. Физические клавиши, сенсорные экраны, различные датчики – все это может быть использовано для контроля. Но все же основным способом получения команд от пользователя был и остается сенсорный экран, т.к. большинство устройств на платформе Android являются либо смартфонами, либо планшетными компьютерами . К сожалению, такая широкая распространенность одних устройств практически лишает смысла поддерживать остальные способы ввода. Но не является ли одно причиной другого? Создание устройств с классическими способами управления может быть заранее обречено на провал, ведь заранее известно, что для него не будет существовать достаточного объема приложений.

Однако стоит помнить, что есть ряд ситуаций, когда управление с помощью сенсорных экранов и вовсе может быть чуждо ситуации. Ярким примером этому может служить использование Android для обеспечения мультимедийными возможностями телевизоров и телевизионных приставок. Здесь привычность использования пульта трудно не понять. Если с сенсорными экранами все еще велика вероятность получить пользователя, который не умеет ими пользоваться, то с кнопочными пультами работать умеют практически все. Это позволяет любому пользователю практически без дополнительной подготовки перейти к удобному использованию вашего устройства, особенно это важно, если оно является не личной вещью человека, а временным источником информации.

Для обеспечения правильного и комфортного управления устройством на Android с использованием физических клавиш нужно обеспечить реализацию нескольких пунктов:

1) непосредственно обработку нажатий клавиш;

2) правильную навигацию между элементами интерфейса;

3) визуальную индикацию выбранного элемента.
ВЛИЯНИЕ ВОДЫ НА СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ



Принято считать воду источником жизни, и существует бесконечное число её полезных свойств, но всегда ли её влияние так положительно? На современном этапе развития строительства жилых и промышленных зданий, неотъемлемой является развитие заглубленных частей сооружений. В данной статье мы рассмотрим проблемы возникающие в процессе строительства и эксплуатации.

Ключевые слова: бетон, вода, гидроизоляция.

Мы говорим про части здания, расположенные ниже уровня поверхности земли, подземных переходы, связывающих отдельные сооружения, технологические сооружения и конструкции, строительство на территориях с высоким уровнем грунтовых вод. Поэтому гидроизоляция является одной из важнейшей составляющей в строительстве, а мы часто не придаем гидроизоляции должного значения. При неправильном ее устройстве, будет нанесен большой вред объекту, при последующей его эксплуатации. Поэтому прогресс не стоит на месте, и придумываются все новые и новые средства защиты конструкций объектов от разрушительного влияния воды.

Первое шаг по формированию благоприятного влажностного режима в заглубленных частях зданий и сооружений, как существующих, так и вновь возводимых, в значительной мере является  решение по отводу верховодной грунтовой воды от здания. Существуют несколько способов по отводу воды от сооружения. Как правило, воду перехватывают дренажной траншеей, которую устраивают выше по склону площадки застройки, для того чтобы вода не добралась непосредственно до сооружения. Вода сбегает вниз и попадает в дренаж, который отводит её в существующую ливневую канализацию, в водосборные дренажные колодцы и скважины. Рассмотрим подробнее устройство дренажной траншеи. Она состоит из:

1. Траншеи, глубина, которой должна достигать водоупорного слоя, по которому бежит верховодка.

2. Геотекстильной ткани, концы которой прикрепляем к краям траншеи.  Геоткань необходима, чтобы не пропускать мелкий мусор и песок в трубу и не дать дренажной системе заилиться. Геотекстиль также повышает влагопроницаемость системы, что увеличивает ее эффективность.

3. Гофрированной трубы, которая собирает воду и отводит её.
КОНЦЕПЦИЯ СИСТЕМЫ АНАЛИЗА ДИЗАЙН-ПРОЕКТОВ ПО КРИТЕРИЯМ «ДОСТУПНОЙ СРЕДЫ»



Изучена проблема реализации концепции «Доступная среда» и отражена актуальность разработки автоматизированной системы анализа дизайн-проектов на соответствие критериям доступности.

Ключевые слова: доступная среда, графический интерфейс, UI/UX

Создавая комплексные промышленные, технологические и информационные системы, мы тем не менее создали ряд проблем для человечества в целом: загрязнение окружающей среды, истощение природных ресурсов, угроза применения ядерного оружия. Однако и в социальной сфере существует ряд глобальных проблем, спровоцированных резким развитием и распространением новых технологий. И одной из таких проблем стало обеспечение доступности среды.  Понятие «доступной среды» подразумевает такую организацию окружающего пространства, при которой любой человек, независимо от своего состояния, физических возможностей и других ограничений, имеет возможность беспрепятственного доступа к любым объектам социальной, общественной, транспортной и иной инфраструктуры . В последнее время этой проблеме дали широкое освещение, и большинство стран разработало ряд мер по ее разрешению. В России была запущена государственная программа «Доступная среда», целью которой стало формирование условий беспрепятственного доступа к приоритетным объектам и услугам в приоритетных сферах жизнедеятельности инвалидов и других маломобильных групп населения .

Обращаясь к ходу выполнения программы «Доступная среда», можно выделить следующие пункты: обеспечение безбарьерной среды в образовательных учреждениях и на местах работы, адаптация печатной продукции, разработка и внедрение специализированных методических документов и программ . Но отдельное внимание стоит уделить тому, что большинство перечисленных объектов в настоящее время компьютеризировано. Для подачи заявления на повышенную стипендию используется веб-приложение, лабораторные в вузах проводятся на компьютерах, где задействованы десктопные программы, да и в повседневной жизни на помощь человеку часто приходят мобильные приложения. Все эти объекты объединяет одно – они предоставляют графический интерфейс для взаимодействия человека с ними. Но каждый ли человек сможет реализовать это взаимодействие? Если интерфейс не был спроектирован в рамках требований доступности среды, то уровень его полезности для отдельных людей будет стремиться к нулю. Дизайн становится одной из самых существенных проблем в использовании ПО для людей с ограниченными возможностями .

После анализа предметной области и описанных ранее проблем была сформирована концепция программного продукта, позволяющего автоматизировать процесс валидации дизайн-проектов с целью реализации программы «Доступная среда». В рамках проекта предполагается:

1. Выявить и сформировать ряд критериев и требований понятия «доступности» графических интерфейсов.
СИНТЕЗ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПОРОШКОВ СОСТАВА ИТТРИЙ-АЛЮМИНИЕВЫЙ ГРАНАТ – ЛИГАНД В ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАЗЕРНОЙ КЕРАМИКИ



Изучен метод синтеза наноструктурированного порошка состава иттрий-алюминиевый гранат (ИАГ, YAG) – лиганд в технологии получения лазерной керамики легированной редкоземельными элементами (RE = Er, Yb, Ho, Nd и др.)

Ключевые слова: наноструктурированный порошок, иттрий-алюминиевый гранат, ИАГ, прозрачная керамика, лазерная керамика

Синтезированные порошки дают возможность получать лазерные элементы сложной геометрии и состава, улучшенных механических свойств , с равномерным распределением лиганда . С целью получения прозрачной керамики из ИАГ как элемента твердотельного лазера, необходимо ИАГ легировать редкоземельным элементом (RE = Er, Yb, Ho, Nd и др.).

Для получения порошков RE:YAG был применен метод обратного гетерофазного осаждения: азотнокислые соли алюминия, иттрия, РЗЭ с чистотой не менее 99,99% растворяли в дистиллированной, упаривали до концентрации 0,9±0,2 моль/л, что соответствует в среднем температуре раствора от 125 до 135 °С, концентрированный раствор распыляли сжатым воздухом в охлажденный до температуры 0 – 2 °С раствор осадителя (водный раствор NH4OH или NH4HCO3), образовавшийся осадок декантировали в дистиллированной воде, фильтровали и сушили. С целью образования конечной фазы RE:YAG, высушенный осадок термообрабатывали.

Для подтверждения перспективности и универсальности применения метода обратного гетерофазного соосаждения для получения наноструктурированных монофазных порошков состава ИАГ – лиганд, в данной работе синтезировали Er:YAG (30 - 50 ат.%).

Новизна предлагаемого метода заключается в применение концентрированных растворов солей, большой скорости сливания растворов солей и осадителя и применение низких температур осадителя, а так же в возможности образования твердых растворов переходного состава в системе ИАГ – лиганд.. Например, в случае применении Er+3 данный твердый раствор имеет переменный состав Y3-х ErxAl5O8(OH)4. На рисунке 1 представлены рентгенограммы (дифрактометр D2 PHASER Bruker) осажденных гидроксидов Er:YAG (30 - 50 ат.%). Как видно из рисунка, получаемые гидроксиды имеют общую аморфную структуру с максимумами характерными для соединений эрбия и ИАГ. Можно сделать вывод об однородности и воспроизводимости синтезируемых гидроксидов.

С целью синтеза монофазного кубического твердого раствора оксида эрбия в ИАГ, высушенные и измельченные гидроксиды термообрабатывают при температуре 1000°C (пик кристаллизаци на термограмме рис.2).

Синтезированный порошок измельчали в планетарной мельнице циркониевыми шарами в спирте в течение 45±5 мин. На рис.3 представлен результат измерения гранулометрического состава синтезированного порошка твердого раствора ИАГ-лиганд. Измерения проводили на приборе Analysette 22 NanoTech из которых видно, что средний размер агломератов составляет менее 1 мкм.

На рис. 4 представлена микрофотография порошка, из которой следует, что порошок образован из мелких малоугловатых частиц размером порядка 60 нм.
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ КОНВЕЙЕРА С ПОДВЕСНОЙ ЛЕНТОЙ И РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ПРИВОДОМ ПО ОСНОВНЫМ ТЕХНИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ



Представлены результаты сравнительного анализа основных технических характеристик ленточного конвейера на роликовых опорах, конвейера с подвесной лентой, а также конвейера с подвесной лентой и распределенным приводом.

Ключевые слова: ленточный конвейер, подвесная лента, распределенный привод.

Конвейер с подвесной лентой и распределенным приводом представляет собой транспортирующую установку, конструкция которой разработана на базе традиционного ленточного конвейера, однако имеет ключевое отличие, заключающееся в том, что роликовые опоры отсутствуют, а лента удерживается в подвешенном положении между роликовыми подвесками, перемещающимися по направляющим качения. К тому же часть подвесок оснащена индивидуальными приводными устройствами, которые обеспечивают перемещение грузонесущей ленты вдоль направляющих качения. Более подробное описание конструкции приведено в работах [1-7].

Ранее авторами были разработаны математические модели конвейера с подвесной лентой и распределенным приводом [1; 2; 4-6; 8; 9], а также проведен ряд численных экспериментов по определению рациональных параметров элементов конвейера [10-12].

Для оценки эффективности конвейера с подвесной лентой и распределенным приводом выполнен сравнительный анализ различных видов ленточных конвейеров по основным техническим характеристикам: мощности приводов, скорости транспортирования груза, натяжения в ленте. При этом расчет параметров конвейера с подвесной лентой и распределенным приводом осуществлялся с помощью программного комплекса «Моделирование динамики конвейеров с подвесной лентой и распределенным приводом» , для конвейера с подвесной лентой и сосредоточенным барабанным приводом использовалась методика , а определение технических характеристик традиционного ленточного конвейера выполнено с помощью литературных источников [15; 16]. Исходные данные, используемые при расчете, а также полученные результаты содержатся таблице. Соотношение величин главных технических параметров приведено на рис. 1.

При одинаковой производительности, ширине и скорости ленты наименее энергоемким среди рассмотренных вариантов оказался конвейер с подвесной лентой и стационарным сосредоточенным приводом. Необходимая мощность привода равна 890 Вт. В то время как наибольшая мощность среди рассматриваемых вариантов затрачивается на транспортирование груза традиционным ленточным конвейером 1020 Вт. Конвейер с подвесной лентой и распределенным приводом имеет суммарную мощность приводов подвесок равную 920 Вт, что на 3,4 % больше, чем у конвейера с подвесной лентой, и на 9,8 % меньше общей мощности привода ленточного конвейера с роликовыми опорами. Полученный результат свидетельствует об энергоэффективности конвейера с распределенным приводом в отдельных проектных ситуациях.
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ИНВЕРТОРНОЙ СИСТЕМЫ КОМПЕНСАЦИИ ФОРМЫ КРИВОЙ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ПОТРЕБИТЕЛЯ



Разработана методика расчета блоков инверторной системы компенсации формы кривой тока и напряжения, которая может быть применена для конкретного потенциального потребителя.

Ключевые слова: инверторная система компенсации формы кривой тока и напряжения.

Продемонстрируем созданную методику расчета элементов системы компенсации возмущающих факторов, искажающих форму кривой напряжения. Для этого рассмотрим схему системы электроснабжения, представленную на рис. 1.

Блок-схемы инверторной системы компенсации формы кривой напряжения и блока подсистемы компенсации формы кривой напряжения представлены на рис. 2 и рис. 3.

Расчет блока компенсации возмущающих факторов начнем с расчета элементов резонансных контуров (рис. 3). Для определения пропускной способности индуктивностей определим токи, которые будут по ним протекать . Общий ток в ветви составит:

В блоке компенсации возмущающих факторов поток энергии разделится на две равные части, соответственно, ток через блок компенсации формы кривой напряжения (тока) составит 0,5I.

На следующем этапе произведем расчет последовательного резонансного контура (рис. 3). Условие наступления резонанса напряжений будет следующим :

где 0 – резонансная частота.

В нашем случае контур настроен в резонанс на частоту первой гармоники, значит 050Гц. Требуемая мощность конденсаторной батареи составит:

После выбора катушки индуктивности и емкости следует рассчитать добротность резонансного контура:

Значение добротности контура должно быть достаточно большим, в противном случае следует произвести замену выбранной индуктивности на индуктивность с меньшим значением активного сопротивления .

Далее производится расчет резонансного контура с параллельным соединением реактивных элементов LC. Условие наступления резонанса токов будет следующим:

В случае, когда 2R0 и 1RL условие наступления резонанса примет следующий вид:

Требуемая мощность конденсаторной батареи составит:

На этом расчет элементов резонансных контуров блока компенсации формы кривой напряжения завершен. На следующем этапе по номинальной мощности необходимо подобрать фазовращатель, после чего следует произвести расчет сопротивлений ветвей блока компенсации формы кривой напряжения. При этом обязательно должно выполняться условие (рис. 2):

ZЛ1=ZЛ2+ZВХ2.

Для расчета входного сопротивления блока компенсации формы кривой напряжения необходимо составить его схему замещения, где  экв1Zи  экв2Z– это эквивалентные сопротивления резонансных контуров, экв3Z – эквивалентное сопротивление фазовращателя (рис. 4).

Далее рассчитываем сопротивление резонансного контура экв2Z:
КОРРОЗИЯ ТРУБОПРОВОДОВ. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ



В настоящее время на территории России эксплуатируется 350 тыс. км промысловых трубопроводов. Ежегодно на нефтепромысловых трубопроводах происходит около 50-70 тыс. отказов. 90% отказов являются следствием коррозионных повреждений. Из общего числа аварий 50- 55% приходится на долю систем нефтесбора и 30-35% - на долю коммуникаций поддержания пластового давления. 42% труб не выдерживают пятилетней эксплуатации, а 17% - даже двух лет.

Ключевые слова: коррозия, трубопровод, методы защиты, окисления металла, металл, труба, температура, скорость коррозия, скорость.

Коррозия трубопроводов - явление, обусловленное главным образом электрохимическими реакциями окисления металла при взаимодействии с влагой. Металл постепенно видоизменяется на ионном уровне и, распадаясь, исчезает с поверхности трубы. Окисление, характеризующее феномен коррозии металлических трубопроводов, может происходить по различным причинам и, следовательно, возникает на основе различных механизмов.

Процесс окисления может зависеть от характера жидкости, протекающей по трубопроводу, или от свойств среды, в которой проложен трубопровод. В связи с этим при выборе наиболее подходящих способов противодействия механизмам коррозии необходимо учитывать особенности ситуации, в которой она наблюдается. В некоторых случаях борьба с коррозией осуществляется принятием усиленных мер по химической обработке протекающей жидкости с целью скорректировать ее коррозийные свойства, в других случаях - использованием защитных покрытий для трубопроводов (внутренних или внешних) или применением специальных способов так называемой «катодной защиты».

Основные факторы коррозионного разрушения трубопроводов:

1. Температура и 𝒑𝑯 воды. Можно выделить 3 зоны:

1) 𝑝𝐻&lt;4,3. Скорость коррозии чрезвычайно быстро возрастает с понижением 𝑝𝐻 (сильнокислая среда);

2) 4,3&lt;𝑝𝐻&lt;9−10. Скорость коррозии мало зависит от 𝑝𝐻;

3)  9−10&lt;𝑝𝐻&lt;13. Скорость коррозии убывает с ростом 𝑝𝐻 и коррозия практически прекращается при 𝑝𝐻=13 (сильно щелочная среда).

Повышение температуры ускоряет анодные и катодные процессы, так как увеличивает скорость движения ионов, а, следовательно, и скорость коррозии.

2. Содержание кислорода в воде

Железо труб подвергается интенсивной коррозии в кислой среде при 𝑝𝐻=4,3 и практически не корродирует при 𝑝𝐻&gt;4,33, если в воде отсутствует растворенный кислород.

Если в воде есть растворенный кислород, то коррозия железа будет идти и в кислой, и в щелочной среде.

Основным фактором являются сульфат-восстанавливающие анаэробные бактерии (восстанавливают сульфаты до сульфидов), обычно обитающие в сточных водах, нефтяных скважинах и продуктивных горизонтах.

Способы защиты трубопроводов от наружной коррозии подразделяются на пассивные и активные.