Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия

Vestnik of Samara University. Natural Science Series

Выходит 4 раза в год

Главный редактор

  • Шахматов Евгений Владимирович, академик РАН, доктор технических наук, профессор
    ORCID iD: 0000-0001-8001-2324

Издатель и учредитель

  • ФГАОУ ВО "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева"
    WEB: https://ssau.ru/
    Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 67328 от 05.10.2016

О журнале

В журнале публикуются результаты оригинальных научных исследований по разделам: математика, физика, математическое моделирование, механика, математические методы в естественных науках, информационно-вычислительные системы.

Индексация

 


Публикации

  • Бесплатно для авторов
  • На русском и английском языке
  • В немедленном открытом доступе с лицензией CC BY

Текущий выпуск

Том 31, № 1 (2025)

Весь выпуск

Математика

Об арифметической природе коэффициентов мультипликативных эта-произведений
Воскресенская Г.В.
Аннотация

В статье изучается арифметическая природа коэффициентов мультипликативных эта-произведений, называемых также функциями МакКея. Для некоторых функций можно установить соответствие Гекке между коэффициентами функций МакКея и грессен-характерами Гекке мнимых квадратичных полей. Для других функций МакКея такое соответствие невозможно, но их коэффициенты можно представить в виде сумм, содержащих характеры Гекке. Возникающие характеры Гекке выписываются явно. В статье приведены первые десять коэффициентов для всех функций МакКея. Вычисления основаны на пентагональной формуле Эйлера. В статье также рассказано о связи коэффициентов этих функций с суммами Шимуры.

Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2025;31(1):7-21
pages 7-21 views
Разрешимость характеристической задачи с интегральными условиями для гиперболического уравнения
Пулькина Л.С., Смирнова А.Н.
Аннотация

В статье рассматривается нелокальная задача для гиперболического уравнения в характеристической области. В качестве дополнительных условий заданы значения интегралов от искомого решения, что делает невозможным применение классических методов доказательства разрешимости задачи. Предложенный в статье подход позволяет найти условия, выполнение которых гарантирует существование не более одного решения задачи, а в частном случае — получить явный вид решения.

Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2025;31(1):22-33
pages 22-33 views

Математическое моделирование

Критериальный метод определения времени нагнетания пара при пароциклической обработке призабойных зон скважин
Шевелёв А.П., Гильманов А.Я., Скобликов Р.М.
Аннотация

Решение задач тепломассопереноса при циклической обработке паром призабойной зоны добывающих скважин позволяет управлять процессом извлечения высоковязкой нефти. На основе развития подходов механики многофазных систем сформулирована математическая модель и предложен критериальный метод определения времени нагнетания пара в призабойную зону. В рамках этого метода определяющими являются следующие процессы: теплоотдача в кровлю и подошву пласта, увеличение водонасыщенной зоны при непрерывной закачке и наличие предельного градиента давления у неньютоновской жидкости. Разработанная модель была апробирована на синтетических данных. Исследованы динамики развития теплового, пароводяного и водонефтяного фронтов при нагнетании в радиальной постановке задачи. Проведена верификация модели на основе сравнения полученных результатов с расчетами в гидродинамическом симуляторе.

Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2025;31(1):34-50
pages 34-50 views

Математические методы в естественных науках

Метод формирования логико-событийных вычислительных моделей трансформирующихся социоинформационных процессов
Переварюха А.Ю.
Аннотация

B статье развивается метод организации логико-событийной гибридной модели для анализа социоинформационных процессов при их стадийности, событийных трансформациях и стремительных возмущениях. Специфические ситуации с нестационарным временем жизни y череды непересекающихся поколений не описываются непрерывными уравнениями математической биофизики. Применение многопараметрических функциональных итераций c воздействием xn+1 = ψ(r; xn)ξ(a; xn−i) + Θ[n], xmax = max ψ(x) ̸= max ξ(x) приводит к каскаду бифуркаций с сосуществованием устойчивых циклов и множества точек {ˆr, ˆa} переходов "хаос⇔цикл", что выходит за рамки сущностной интерпретации поведения траектории. Предложенный метод актуален для моделирования случаев, когда y поколений различается длина стадий ювенального онтогенеза. Модели важны для прогнозов инвазионных процессов y способных к массовым вспышкам размножения насекомых, где действует фактор зимовки поколений. Проводится построение гибридных структур уравнений, описывающих динамику поколений на смежных неравномерных отрезках онтогенеза в зависимости от изменения факторов смертности из-за конкуренции за ресурсы, регулируемой скоростью роста y организмов. Гибридная модель позволяет получить пульсирующую динамику численности, где переходы к состоянию избыточно многочисленных поколений "вспышек" взаимосвязаны с выживанием зимующего поколения и уровнем конкурентной смертности летнего поколения. Метод моделирования актуален для поддерживаемых искусственным воспроизводством популяций и для случаев, когда у разных социальных групп различается репродуктивная активность, что отражается в развитии демографических волн, нарушении социальных структур и нарушении традиционных взаимодействий при кризисе социальных структур.

Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2025;31(1):51-63
pages 51-63 views
Акустический метод определения толщины отложений в технологическом оборудовании
Суслов А.В.
Аннотация

Проведены исследования акустического метода измерения толщины отложений на внутренней стенке технологического оборудования; экспериментальные исследования по изучению совместного влияния толщины стенки, диаметра трубопровода и толщины отложений на параметры колебаний стенки трубопровода; измерения неизвестных толщин отложений с использованием метода, основанного на анализе параметров колебаний стенки трубопровода. Осуществлены исследования по измерению неравномерного распределения отложений. Полученные результаты позволяют с хорошей точностью измерять толщину асфальтосмолопарафиновых отложений в технологическом оборудовании.

Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2025;31(1):64-74
pages 64-74 views

Физика

Моделирование отклика и восстановление первичных вершин в трековом строу-детекторе SPD NICA
Морозова С.Д., Шипилова А.В.
Аннотация

В данной работе мы изучаем временную структуру событий в строу-детекторе спиновой физики (SPD) ускорителя NICA в ОИЯИ. С помощью программного пакета Geant4 мы моделируем отклик чувствительных элементов слоев строу-трубок при бестриггерном режиме работы SPD. Используя результаты моделирования, мы представляем простой алгоритм быстрого поиска первичных вершин и оцениваем его эффективность и чистоту реконструкции

Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2025;31(1):75-85
pages 75-85 views
Влияние начальной атомной когерентности и прямого взаимодействия на перепутывание кубитов в двухкубитной модели Тависа — Каммингса
Осман А., Фархутдинова А.Р., Башкиров Е.К.
Аннотация

Найдена точная динамика модели, состоящей из двух идентичных кубитов, нерезонансно взаимодействующих с модой электромагнитного поля идеального резонатора посредством однофотонных переходов, при наличии прямого изинговского взаимодействия кубитов. Точное решение использовано для расчета двухкубитной отрицательности кубитов в случае когерентного начального состояния кубитов и теплового состояния поля резонатора. Показано, что в случае резонансного взаимодействия кубитов с полем начальная атомная когерентность приводит к значительному увеличению максимальной степени перепутывания. Включение прямого изинговского взаимодействия кубитов может существенно усиливать перепутывание кубитов как в случае когерентных, так и некогерентных начальных состояний кубитов. В случае нерезонансного взаимодействия кубитов и поля резонатора расстройка приводит к ослаблению влияния атомной когерентности на динамику перепутывания кубитов.

Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2025;31(1):86-98
pages 86-98 views
Развитие преобразователей энергии в дискретных ионно-плазмодинамических установках с электронным управлением
Чипура А.С., Долгополов М.В., Овчинников Д.Е., Раденко А.В., Раденко В.В.
Аннотация

Разработаны методы создания электронно-управляемых потоков ионов и плазмы в магнитных полях для нейтронного генератора, плазменного электрогенератора и генератора на основе клистрона. Методика и технология создания и формирования электронно-управляемых потоков ионов и плазмы в магнитных полях были разработаны для реализации управляемого термоядерного синтеза посредством адаптивной дискретной модуляции потоков. Работа блоков установок основана на принципах уплотнения плазмы с магнито-оптической синхронизацией в реальном времени, критически важной для минимизации потерь на циклотронное излучение. В работе представлена комплексная методология экспериментальной валидации, включающая детектирование высокоэнергетических фотонов (6–17 МэВ) и экранирование альфа-частиц титановой фольгой толщиной 50 мкм, необходимые для испытаний промышленных плазменных генераторов. Рассмотрены теоретические и прикладные аспекты моделирования магнитодинамических потоков плазмы, а также новая конструкция плазменного нейтронного генератора с динамической плазменной мишенью. Предложенный электронно-управляемый генератор-преобразователь энергии плазмы демонстрирует тепловую мощность 8–25 кВт и электрическую мощность 4–12 кВт, превышая эффективность преобразования энергии (>50 %) традиционных D-T систем. Предлагается нейтронный генератор с плазменной мишенью, обеспечивающий импульсный поток до 1010с−1, что демонстрирует преимущества по сравнению с традиционными D-T системами. Использование компактных нейтронных и электрогенераторов позволяет преодолеть ограничения традиционных ядерных реакторов деления, обеспечивая модульность и быструю масштабируемость. Недавние разработки включают импульсные D-T генераторы и гибридные лазерно-плазменные системы, однако эффективность преобразования энергии в них остаётся низкой (<30%). Плазменный электрический генератор реализован на основе испарения гидрида лития и квадрупольной магнитной дискретизации (Патент RU 2757666). Технология решает проблему масштабируемости традиционных реакторов деления, предлагая модульность и быстрое развертывание, с перспективой применения в производстве изотопов и в компактных нейтронных источниках.

Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2025;31(1):99-117
pages 99-117 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».