CC BY
49
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №10/2015 ISSN 2410-700Х_
поверхность, без признаков развития пластической деформации. Очаги разрушения находятся, как правило, у поверхности или под поверхностью в местах концентрации напряжений. Наличие концентратов напряжения, скоп-ление неметаллических включений в металле конструкций способствуют очагу зарождения трещины в этих местах.
Разрушение в условиях ползучести. Ползучестью называют явление накопле-ния в материале деформации по времени, при действии постоянной нагрузки в определенном для каждого материале диапазоне температур испытания. В низ-коуглеродистой стали проявление ползучести наблюдается при повышенных температурах. Пластический материал при кратковременном испытании, в ус-ловиях ползучести, продолжающейся несколько тысяч часов, может разруши-ться при удлинении всего в несколько процентов. Разрушение образца или эле-мента конструкции в условиях ползучести может происходить как с образова-нием шейки (вязкое разрушение), так и без нее (хрупкое разрушение). Для явления ползучести свойственна выраженная тенденция: с увеличением длите-льности пребывания металла в области повышенных температур вследствие постепенного ослабления границ зерен происходит переход от вязкого разру-шения к хрупкому. Это явление получило название охрупчивание материала. Список использованной литературы:
1.Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Принят Государственной Думой 20 июня 1997 года №116-ФЗ.
2.Федеральные нормы и правила в области «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности». Утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 14 ноября 2013года №538.
3. ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния».
4.Горицкий В.М. / Диагностика металлов. 2004г. - М.: Металлургиздат, с. 402.
5. ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при понижен-ных, комнатных и повышенных температурах.
© В.Н. Выдрин, О.В. Зубко, 2015
УДК 538.915
Еремина Виктория Владимировна,
канд. физ.-мат. наук, доцент Аристов Александр Юрьевич,
магистрант, второй год обучения г. Благовещенск E-mail: Shyran28@mail.ru
ВИЗУАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ МОЛЕКУЛЯРНЫХ АССОЦИАТОВ ВОДЫ
Аннотация
Как известно, для воды характерной особенностью является способность к самоорганизации, имеющей место вследствие образования водородных связей, при этом каждая молекула Н2О способна образовывать водородные связи с четырьмя соседними молекулами из-за наличия двух неподеленных электронных пар у атома кислорода и двух атомов водорода.
Ключевые слова
Визуальные модели молекулярных ассоциатов воды. Систематизация математических моделей упругих видов поляризации воды. Моделирование электронно-атомной структуры конденсированных диэлектриков. Моделирование молекул воды. Конгломераты воды.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №10/2015 ISSN 2410-700Х_
Как известно, для воды характерной особенностью является способность к самоорганизации, имеющей место вследствие образования водородных связей, при этом каждая молекула Н2О способна образовывать водородные связи с четырьмя соседними молекулами из-за наличия двух неподеленных электронных пар у атома кислорода и двух атомов водорода. При этом молекулярные ассоциаты (ШО)п могут иметь различную форму - как пространственную, так и двухмерную (в виде кольцевых структур), из которых в дальнейшем возможно образование циклических структур, приводящих к формированию пространственных многогранников.
Необходимо отметить, что в настоящее время предложены десятки видов гипотетических моделей водных ассоциатов, основной целью которых является объяснение аномальных физических свойств исследуемого диэлектрика. Наиболее распространенными из них являются, во первых, предложенные в 1993 г. К. Джорданом кластеры воды, состоящие из шести молекул Н2О, обуславливающие наличие шестилучевой симметрии для ее свободно растущих кристаллов (так называемые снежинки). Во-вторых, согласно предположениям С.В. Зенина вода представляет собой совокупность кластеров, в основе которой лежит кристаллоподобный «квант воды», состоящий из 57 ее молекул, образующих структуру, напоминающую тетраэдр, который в свою очередь состоит из четырех додекаэдров.
Каждая из молекул воды может быть одновременно как донором пары водородных связей, так и акцептором еще двух таких же связей. Учитывая это, а также принимая во внимание тот факт, что акцепторные связи жестко связаны с ориентацией их донорных аналогов, образуя совместно четверку водородных связей, направленных к вершинам правильного тетраэдра, можно сделать вывод: наиболее естественный молекулярный конгломерат воды, представляющий собой ее малый клатрат с максимально завершенной, т.е. симметричной, формой может быть представлен в виде тетраэдра, содержащего связанные между собой водородными связями пять молекул Н2О.
Рисунок 1 -Высокоэнергетический пяти молекулярный конгломерат воды:
Возможность интерпретировать рассматриваемую конфигурацию (ШО)5 в виде гексаэдрической модели оказалась наиболее благоприятной для определения направления собственных дипольных моментов всех пяти молекул, формирующих ассоциат, которые, как выяснилось, будут со направленными (рис.3.2).
Рисунок 2 - Суммарный дипольный момент конгломерата (ШО)5.
Очевидно, что в данном случае пяти молекулярный конгломерат обладает наибольшей энергией, так как его суммарный дипольный момент достигает максимального значения:
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №10/2015 ISSN 2410-700Х
Mi, ~ 5Мо
где цо - собственный дипольный момент молекулы H2O.
В свою очередь, представление пяти молекулярного конгломерата в виде его тетраэдрической конструкции позволяет свести задачу определения осевых моментов его инерции к типовому расчету данных величин для тетраэдрического сферического волчка.
При этом в качестве первоначального приближения может быть использовано обстоятельство того, что центры масс молекул воды практически совпадают с геометрическим центрами атомов кислорода, размещенных в вершинах тетраэдра и точке пересечении его высот.
В ходе анализа возможных конфигураций замкнутых полимолекулярных связок (кластеров), которые могут быть представлены в виде каркасов, образованных ребрами правильных многогранников, учитывая, во первых, бесспорную фрактальность практически любых материальных объектов, объяснимую стремлением реальной физической системы к своему стационарному состоянию, во-вторых, минимальное искривление водородных связей, образованных между молекулами H2O, в-третьих, близость значений угла связи в многограннике к величине валентного угла НОН, были определены наиболее естественные визуальные модели гипотетических структур замкнутых молекулярных связок воды, которыми являются клатраты в форме додекаэдра.
Анализ возможных разновидностей данного вида кластера позволил ввести в рассмотрение две его конфигурации (рис.3,4). При этом, с точки зрения обеспечения максимальной анизотропии, наиболее приемлемым оказывается его второй тип (рис. 3.4), поскольку именно он обладает большей равномерностью размещения векторов собственных дипольных моментов (рис. 3.4.б).
Рисунок 3 - Додекаэдрический кластер воды I типа:
а) - визуализация электронной конфигурации;
б) - сумма дипольных моментов.
Рисунок 4 - Додекаэдрический кластер воды II типа:
а) - визуализация электронной конфигурации;
б) - сумма дипольных моментов.
Таким образом, прослеживая взаимосвязь между визуальными моделями водных ассоциатов и так называемыми платоновыми телами (тетраэдр, гексаэдр, додекаэдр, икосаэдр), оказывается возможным ввести в рассмотрение конфигурацию воды в виде икосаэдрического кластера. При моделировании
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №10/2015 ISSN 2410-700Х
последнего необходимо учитывать, что водородные связи любой отдельной молекулы располагаются через одно ребро, т.е. занятыми оказываются только два из их пяти возможных направлений (рис.3.5).
-ч
Рисунок 5 - Кластер воды в форме икосаэдра: а) - электронная конфигурация; б) - сумма дипольных моментов.
Еще одной особенностью замкнутых симметричных кластеров, которая была выявлена в ходе компьютерной визуализации механизма образования многомолекулярных структур, является нулевой суммарный дипольный момент. Данный факт является следствием симметричного расположения в вершинах многогранников молекул, образующих ассоциат исследуемой формы, дипольные моменты каждой из которых будут попарно компенсировать друг друга.
Учитывая вышесказанное, можно констатировать, что наличие в элементарном объеме структурированной воды рассмотренных конфигураций водных кластеров (Н 20)12 и (Ш0)20 не оказывает никакого влияния на результирующую поляризуемость и приводит к снижению ее диэлектрической проницаемости. С другой стороны, их присутствие сокращает общее количество свободных молекул или молекул, участвующих в образовании ассоциатов других возможных конфигураций. Список использованной литературы:
1. Еремина В.В. Систематизация математических моделей упругих видов поляризации воды .I // Информатика и системы управления. - 2007. - № 1(13). - С. 12-21.
2. Еремина В.В. Систематизация математических моделей упругих видов поляризации воды. II // Информатика и системы управления. - 2007. - № 2(14). - С. 78-89.
3. Еремин И.Е., Еремина В.В., Костюков Н.С. Моделирование электронно-атомной структуры конденсированных диэлектриков. - Благовещенск: АмГУ, 2006.
4. Яшкевич В.И. Вода, движение молекул, структура, межфазные процессы и отклик на внешнее действие. - М.: Агар, 1998. - 87 с.
© В.В. Еремина, А.Ю. Аристов, 2015
УДК 004:006.1
Кудрявченко Иван Владимирович
К.т.н., доцент
Институт информационных технологий и управления в технических системах ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет»
г. Севастополь, Российская Федерация inform_kaf@mail.ru
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАБОТЫ РОССТАНДАРТА И МЕЖДУНАРОДНЫХ ОРГАНОВ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Аннотация
Рассматриваются «точки роста» современных информационных технологий (ИТ) на основе анализа
