Reports of the National Academy of Sciences of Belarus
Not a member yet
977 research outputs found
Sort by
Условия формирования пород русиновского комплекса кристаллического фундамента Беларуси
Get PDFBased on the petrological and geochemical data, the formation conditions of the ultrabasic-basic rocks of the Rusinovsky complex of the crystalline basement of Belarus are determined. It is shown that the rocks of the Rusinovsky complex are divided into two petrochemical series: magnesian and titanium-ferruginous. The peculiarities of the rare-element rock composition indicate the melting and processing of the original composition of magma, and its crust contamination. According to the formation conditions of the rock, the complex is close to island-arc formations.Определены условия формирования ультрабазит-базитовых пород русиновского комплекса кристаллического фундамента Беларуси на основе петролого-геохимических данных. Показано, что породы русиновского комплекса разделяются на две петрохимические серии: магнезиальную и титано-железистую. Особенности редкоэлементного состава пород указывают на расплавление и переработку первоначального состава магмы, а также ее коровую контаминацию. По условиям формирования породы комплекса близки к островодужным образованиям
Биосинтез браззеина в бактериальной системе бесклеточного синтеза белка
Get PDFFeasibility of producing brazzein plant sweetener by the cell-free biosynthesis procedure as an alternative to the classical submerged fermentation method was assessed in the present investigation. Chimeric RNA polymerase of T7 bacteriophage, S30-cell extract of Escherichia coli and multicopy plasmid vector pET42mut with the inserted brazzein gene were included into the protein synthesis. The completed research resulted in the first successful demonstration of the sweet protein biosynthesis in the cell-free system. The volumetric brazzein yield under optimized process conditions was 2 mg/ml of the reaction mixture, exceeding 57 times the maximum values that had been achieved in the previous studies applying whole-cell expression systems.В настоящем исследовании в качестве варианта, альтернативного каноническому глубинному культивированию в ферментере, была изучена возможность синтеза сладкого растительного белка браззеина в бактериальной системе бесклеточного синтеза белка (БСБ). Для синтеза этого фермента использовали S30-клеточный экстракт Escherichia coli, химерную РНК-полимеразу бактериофага Т7 и высококопийный плазмидный вектор pET42mut со встроенным в него геном браззеина. В результате выполнения работы впервые продемонстрирована возможность синтеза сладкого белка в системе БСБ. При этом объемный выход браззеина в оптимизированных условиях проведения процесса составил 2 мг/мл реакционой смеси, что в 57 раз больше, чем максимальный выход его в ранее описанных в литературе экспериментах с использованием цельноклеточных систем экспрессии
Получение наночастиц карбида кремния распылительным пиролизом из фемтолитровых капель хлортриметилсилана
Get PDFFor the first time, silicon carbide nanoparticles were obtained by spray pyrolysis of chlorotrimethylsilane droplets in an aerosol reactor with argon flow. It was shown that with an increase in the reactor wall temperature to 1100 °C, the sample purity degree grows, and the average size of the nanoparticles is 6-40 nm.Впервые получены наночастицы карбида кремния при распылительном пиролизе микрокапель хлортриметилсилана в потоке аргона. Показано, что при увеличении температуры стенок реактора до 1100 °С степень чистоты образца из наночастиц увеличивается, при этом их средний размер составляет 6-40 нм
Сравнительный анализ методов получения титанатов лития
Get PDFAnodic materials with spinel structure Li2MTi3O8 (M - divalent metal) are promising for storing electricity from renewable energy sources, for portable electronics and electric vehicles. In this work, mesoporous lithium titanates Li2MTi3O8 (M - Co, Cu, Zn) powders with spinel structure were prepared by the method of self-propagating high-temperature synthesis (SHS) from the glycine-citrate-nitrate mixtures and, for comparison, by the sol-gel method. Their crystal structure, phase composition, thermal stability, microstructure and dispersion were studied. It was established that the SHS method of preparation of lithium titanates has several advantages over the sol-gel method because there is no need to use any solvents; it is possible to reduce particle aggregation, to increase specific surface and to reduce bulk density of the obtained powders.Анодные материалы со шпинельной структурой Li2MTi3O8 (M - двухвалентный металл) являются перспективными для хранения электроэнергии от возобновляемых источников, для портативной электроники и электромобилей. В настоящей работе мезопористые порошки титанатов лития Li2MTi3O8 (M - Co, Cu, Zn) шпинельной структуры получены методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) из глицин-цитрат-нитратных смесей и для сопоставления золь-гель методом, изучена их кристаллическая структура, фазовый состав, термическая стабильность, микроструктура и дисперсность. Установлено, что метод СВС синтеза титанатов лития имеет ряд преимуществ по сравнению с золь-гель методом, включая отсутствие необходимости использования растворителей, пониженную агрегацию частиц, более высокую удельную поверхность и малую насыпную плотность получаемых порошков
Стратегия с замыканием в задаче оптимального гарантированного управления линейной системой
Get PDFThis paper deals with an optimal control problem for a linear discrete system subject to unknown bounded disturbances with the control goal being to steer the system with guarantees to a given target set while minimizing a given cost function. We define an optimal control strategy with one correction time instant, meaning taking into account information about one future state of the object, and propose an efficient numerical method for constructing it.Рассматривается задача оптимального управления линейной дискретной системой с неизвестными ограниченными возмущениями, которую требуется за конечное время перевести с гарантией на терминальное множество, обеспечивая при этом минимум гарантированного значения заданного критерия качества. Определяется оптимальная стратегия управления с замыканием, где под замыканием понимается учет информации об одном будущем состоянии объекта; предлагается эффективный алгоритм ее построения
Особенности подготовки лав, извлекающих подработанный сильвинитовый слой на глубоких горизонтах Старобинского месторождения калийных солей
Get PDFA study was made of the features of rock pressure manifestation and the deformation nature of development and assembly workings depending on the binding of the roof and its location relative to the longwalls mined by the chamber system for layers 2, 2-3, 3, as well as of the panels mined by the chamber system in the extraction conditions of the worked out fourth sylvinite layer of the Third potash horizon at a depth of more than 600 m. It was established that the service life of newly designed workings depends on their location on the panel, the roof binding and fastening parameters. The longest service life of workings will be noted when they are located in the mined space above the mined longwalls along the lower layers, and the shortest service life will be marked when they are carried out in the central part of the safety intercolumn pillars. Based on the studies performed, the recommendations were made on the selection of locations, roof bindings and on the protection and maintenance of development workings for the sites of the mine fields of the JSC “Belaruskali” mines extracting the worked out fourth sylvinite layer at depths over 600 m. The developed recommendations are aimed at improving the work safety and efficiency when extracting abandoned mineral reserves. Using the study results, the project was developed to conduct development workings of a new panel of the longwall 11-5 that provides the necessary stability of workings for the entire period of winning operations and, ultimately, safe extraction of potash ore in the amount of at least 2 million tons.Выполнено исследование особенностей проявления горного давления и характера деформирования подготовительных и монтажных выработок в зависимости от привязки кровли и ее расположения относительно отработанных столбовой системой по слоям 2, 2-3, 3 лав, а также отработанной камерной системой панели в условиях извлечения подработанного четвертого сильвинитового слоя Третьего калийного горизонта на глубине свыше 600 м. Установлено, что срок службы вновь проектируемых выработок зависит от места их расположения на панели, привязки кровли и параметров крепления. Наибольший срок службы выработок будет отмечаться при их расположении в выработанном пространстве над отработанными лавами по нижним слоям, наименьший - при их проведении в центральной части охранных междустолбовых целиков. На основании выполненных исследований разработаны рекомендации по выбору мест заложения, привязок кровли, охране и поддержанию подготовительных выработок для участков шахтных полей рудников ОАО «Беларуськалий», извлекающих подработанный четвертый сильвинитовый слой на глубинах свыше 600 м. Разработанные рекомендации направлены на повышение безопасности и эффективности работ при выемке оставленных запасов минерального сырья. С использованием результатов исследования разработан проект проведения подготовительных выработок нового выемочного столба лавы 11-5, обеспечивающий необходимую устойчивость выработок на весь период очистных работ и, в конечном итоге, безопасную выемку калийной руды в объеме не менее 2 млн т
Структура и свойства композиционных медно-графитовых материалов (Представлено академиком П.А. Витязем)
Get PDFThe research results of the influence of graphite content, type and dispersion on the structure, mechanical and physical properties of copper—graphite composite material are presented. It is shown that in the sintering process, when the content of grade GL graphite is 1, 5, 7 %, shrinkage is 5.7; 2.4 and 0.6 %, respectively, with 20 and 30 % — no volumetric changes. In copper—graphite material, when the content of grade MG graphite is less than 10 %, a growth of samples of 1—1.6 % is observed; when the graphite content is higher, the volume practically does not change. With a graphite content of more than 20 %, regardless of its grade and dispersion, the strength of copper—graphite material sharply decreases due to both a reduction of the metal contact area and a transition of the material structure from frame-metal to matrix. In a material with grade MG graphite with the dispersion of 140 and 65 µm, multiple microcracks are formed in the deformation process. When the content of grade MG graphite is 10 %, the electrical resistivity of copper-graphite material is equal to 11—13•108 Ohm•m, when it is 30 %, the electrical resistivity is equal to 136—140•108 Ohmrm; when the content of grade GL graphite — 8 and 18•108 Ohm•m, respectively.Представлены результаты исследований влияния содержания, вида и дисперсности графита на структуру, механические и электрофизические свойства композиционного медно-графитового материала. Показано, что в процессе спекания при содержании графита марки ГЛ 1, 5, 7 % усадка составляет 5,7; 2,4 и 0,6 % соответственно, при 20 и 30 % - объемные изменения отсутствуют. В медно-графитовом материале с графитом марки МГ менее 10 % наблюдается рост образцов 1-1,6 %, при большем содержании графита объемных изменений практически не происходит. При содержании графита более 20 %, независимо от его марки и дисперсности, происходит резкое снижение прочности медно-графитового материала вследствие уменьшения площади металлического контакта и перехода структуры материала из каркасно-металлической в матричную. В материале с графитом марки МГ дисперсностью 140 и 65 мкм в процессе деформации происходит множественное образование микротрещин. Удельное электросопротивление медно-графитового материала с содержанием графита марки МГ 10 % составляет 11—13-108 Ом•м, при 30 % — 136—140•108 Ом•м, графита марки ГЛ — 8 и 18•108 Ом•м соответственно
Сложнопрофильные элементы аэрокосмической техники из реакционноспеченной карбидокремниевой керамики
Get PDFThe results of studying the process of obtaining complex-profile elements of the substrate of mirrors of optical telescopes from reaction-sintered silicon carbide ceramics are presented. It is shown that the strength of silicon carbide ceramics depends on the dispersion of the silicon carbide powder and on the temperature of reaction sintering. An increase in the sintering temperature from 1500 to 1650 °C leads to an increase in strength by 60 MPa, and to 1800 °C – to a decrease in strength by 40 MPa. An increase in strength is explained by a decrease in free silicon and an increase in the content of secondary silicon carbide, a decrease in strength is explained by an increase in the size of carbide grains. The study of the influence of the modes of soldering of hexagonal elements to obtain a complex-profile element of the substrate of the mirror of an optical telescope on the strength of the soldered seam showed that the introduction of silicon carbide powder 7 μm in size and amorphous boron in an amount of 6 % into the solder composition based on silicon carbide has a positive effect on the strength of the soldered seam. Tests of the brazed specimens at three-point bending showed that fracture occurs along the body of the specimens being brazed, and not the brazed seam. The structure of the brazed joint depends on the composition of the braze alloy and the gap between the samples to be brazed.Представлены результаты исследования процесса получения сложнопрофильных элементов подложки зеркал оптических телескопов из реакционноспеченной карбидокремниевой керамики. Показано, что прочность карбидокремниевой керамики зависит от дисперсности порошка карбида кремния и от температуры реакционного спекания. Повышение температуры спекания с 1500 до 1650 °С приводит к увеличению прочности на 60 МПа, а до 1800 °С – к снижению прочности на 40 МПа. Повышение прочности объясняется снижением свободного кремния и увеличением содержания вторичного карбида кремния, снижение прочности – ростом размера карбидных зерен. Исследование влияния режимов пайки шестигранных элементов для получения сложнопрофильного элемента подложки зеркала оптического телескопа на прочность паяного шва показало, что положительное влияние на прочность паяного шва оказывает введение в состав припоя на основе карбида кремния порошка карбида кремния дисперсностью 7 мкм и бора аморфного в количестве 6 %. Проведенные испытания паяных образцов при трехточечном изгибе выявили, что разрушение происходит по телу спаиваемых образцов, а не паяному шву. Структура паяного шва зависит от состава припоя и зазора между паяемыми образцами
Коэффициентная устойчивость решений разностных схем, аппроксимирующих смешанные задачи для полулинейных гиперболических уравнений
Get PDFThe stability with respect to coefficients of solution of a difference scheme approximating the initial boundary-value problem for the one-dimensional semi-linear hyperbolic equation is studied. The estimates of the solutions of both differential and difference problems are obtained. In the domain of existence of the solution, the estimates for perturbation of the solution of a difference scheme with respect to perturbation of the coefficients of the equation are obtained. These estimates are consistent with the estimates for the differential problem. In all cases, the method of energy inequalities, the Bihari inequality and its mesh analogue are used.Исследуется коэффициентная устойчивость решения разностной схемы, аппроксимирующей смешанную задачу для одномерного полулинейного гиперболического уравнения. Получены оценки решения дифференциальной и разностной задач. При этом решение может разрушаться за конечное время. Установлена нижняя граница разрушения решения. В области существования решения получены оценки возмущения решения разностной схемы по отношению к возмущению коэффициентов уравнения, согласующиеся с оценками для дифференциальной задачи. Во всех случаях применялись метод энергетических неравенств, неравенство Бихари и его сеточный аналог
Роль лесов в поддержании водного баланса на территории Беларуси
Get PDFThe article analyzes the relationship between the forest cover and the amount of summer rainfalls in Belarus. We found that the spatial structure of the long-term precipitation field in Belarus is largely explained by the spatial features of its forest cover. In particular, the high forest cover in summer time provides 5–15 % more rain falls than that without forest. We also showed that the extremely dry period from 2014 to 2015 led to a significant transformation of the summer rainfall field. As a result, the field becomes almost the mirror opposite to the summer air temperature field. This indicates the important role of local evaporation in the formation of precipitation in the summer months. The important conclusion of the results is that additional forest stands are needed to prevent a further decrease in the level of surface and ground waters in Belarus. We also need to increase the use of agroforestry techniques in crop cultivation.Проведен анализ связи лесистости и количества летних осадков на территории Беларуси. Показано, что пространственная структура многолетнего поля осадков в Беларуси во многом объясняется пространственными особенностями ее лесного покрова. В районах с высокой лесистостью летом выпадает на 5–15 % больше осадков, чем на обезлесенной местности. После экстремально засушливых 2014–2015 гг. произошла существенная трансформация поля летних осадков: оно стало практически зеркально противоположным полю летней температуры воздуха, что свидетельствует о важной роли местного испарения в формировании осадков в летние месяцы. Для предотвращения дальнейшего снижения уровня поверхностных и грунтовых вод в Беларуси необходимы дополнительные лесонасаждения, способные уменьшить поверхностный сток в холодный период года, и расширение использования методов агролесоводства при выращивании сельскохозяйственных культур