ATREX.RU
Пресс релизы коммерческих компаний и общественных организаций

» Архив пресс-релизов

» Авторам от редакции

» Добавить пресс-релиз

IT технологии «

Антивирусы «

Промышленность и производство «

Банки «

Культура, искусство «

Образование, учеба «

Природа, окружающая среда «

Наука «

Медицина «

Фармацевтика «

Спорт «

Реклама, PR «

Договора, соглашения «

Логистика, транспорт «

Благотворительность «

Скидки «

Прочие события «

Другие статьи «

Комментарии специалистов «

Недвижимость «

Аналитика «

Самое-самое //

Пресс-релизы //

» Добавить пресс-релиз

Информационная энтропия для предсказания разрушений

Фундаментальное исследование учёных Тольяттинского госуниверситета (ТГУ) может привести к появлению нового способа прогнозирования разрушений ответственных изделий на объектах повышенной опасности. Суть способа в объединении методов количественного рекуррентного анализа и акустической эмиссии. В перспективе для этого может быть создана новая интеллектуальная диагностическая система.
Ученые ТГУ установили взаимосвязь между изменением поведения материала на микроуровне при пластической деформации, которая неминуемо заканчивается макроскопической потерей устойчивости и разрушением, и увеличением количества информации, содержащейся в потоке сигналов акустической эмиссии (АЭ) – ультразвукового «крика», который издает материал при его деформировании. Количество информации – это в некотором смысле такая же измеряемая величина как объем или скорость, и она характеризуется информационной энтропией Шеннона. Исследования проводили на образцах серебра и меди, одновременно фиксируя диаграммы растяжения и записывая сигналы акустической эмиссии.
Материалы, в том числе металлические, из которых изготовлены все конструкции, при эксплуатации постепенно разрушаются. Это приводит к экономическим потерям, а иногда к техногенным катастрофам. Чтобы избежать этого, учёные всего мира пытаются спрогнозировать момент начала разрушений. В частности, используют метод акустической эмиссии: на металле закрепляют специальные высокочастотные датчики, которые «слышат» ультразвук, издаваемый металлом и фиксируют текущее состояние объекта.
Сотрудники научно-исследовательского института прогрессивных технологий (НИИПТ) ТГУ – младший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук Эйнар Аглетдинов и ведущий научный сотрудник, доктор физико-математических наук Игорь Ясников применили сравнительно новый метод статистической обработки сигналов АЭ – количественный рекуррентный анализ (КРА), вычислив как меняется энтропия Шеннона. Ее рост говорит о критическом изменении текущего состояния материала, связанном с резким увеличением количества мало предсказуемых, но масштабных событий. В обычной жизни таким событиям соответствует понятие сенсации – что-то из ряда вон.
– Метод КРА широко и успешно применяется для обработки самых разных сигналов не только в физике, но и в экономике, климатологии, океанологии, медицине. А вот применительно к акустической эмиссии метод КРА ранее практически не применялся, – рассказывает Эйнар Аглетдинов. – Ценность нашей работы в том, что мы, применяя эту связку, сначала вычислили критический момент, когда происходят необратимые процессы, приводящие к разрушению материала, а затем смогли подтвердить теорию экспериментально.
Запись непрерывного потока сигналов АЭ без специальных методов анализа не позволяет определить начало каких-то серьезных изменений. В описанной работе ученые научились выявлять из анализа потока сигналов АЭ момент взрывного роста энтропии Шеннона, что говорит о многократном усложнении процесса.
Также исследователи проанализировали экспериментальные кривые растяжения, одновременно с которыми была записана АЭ. По ним на основании представлений о физике процесса пластической деформации были определены точки, в которых кривые растяжения меняют свой характер. Первая такая точка совпала с моментом взрывного роста энтропии Шеннона. Именно этому моменту, предположительно, соответствует начало деструктивных изменений в материале как предвестниках полного разрушения образца.
Важно то, что для определения такой критической точки из кривой растяжения, образец надо довести до разрушения, а соответствующий ей момент резкого изменения энтропии Шеннона можно определить практически одновременно с этим изменением. То есть сочетая методы КРА и АЭ, образец не надо разрушать, чтобы определить момент, когда разрушение только начинается.
Пока это фундаментальная работа, но она имеет большой потенциал в будущем стать основой эффективной методики прогнозирования разрушения реальных изделий.
Статья учёных ТГУ с результатами экспериментов опубликована на английском языке в издании Physical Review. Самый престижный научный журнал по физике существует с 1893 года. За 130 лет в нём были опубликованы фундаментальные статьи, определившие развитие физической мысли: от измерения заряда электрона до предсказания существования бозона Хиггса за 50 лет до его обнаружения.
Исследование проведено при финансовой поддержке Российского научного фонда в рамках реализации научного проекта № 22-72-00117.

Контактное лицо: Ольга Колпашникова (написать письмо автору)
Компания: Тольяттинский государственный университет (все новости этой организации)
Добавлен: 22:40, 12.01.2024
Количество просмотров: 352
Страна: Россия

Молодой ученый Алтайского ГАУ примет участие в Слете Всемирного фестиваля молодежи-2025, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 21:08, 17.08.2025, Россия	110
С 17 по 21 сентября в Нижнем Новгороде пройдет Слет Всемирного фестиваля молодежи, участниками которого станут около 2 тысяч молодых лидеров из России и других стран

Российские семена готовы к выходу на мировой рынок: «Щелково Агрохим» представит прорывные гибриды и сорта на форуме в Казани, АО "Щелково Агрохим", 23:02, 14.08.2025, Россия

239

20–23 августа 2025 года в Казани пройдет Второй Всероссийский форум селекционеров и семеноводов *«Русское поле-2025»*. Ключевые темы: презентация конкурентоспособных российских сортов и гибридов с/х культур, выступления министра сельского хозяйства Оксаны Лут, ученых и топ-менеджеров агрохолдингов. Организатор — Щелково Агрохим, НСА при поддержке Минсельхоза России.

"Россия и соседние страны": приглашаем к участию в стратегической сессии по КИП, Московский государственный психолого-педагогический университет, 13:43, 30.07.2025, Россия

310

Стратегическая сессия "Россия и соседние страны" пройдет в рамках IX Международного Летнего Университета ISCAR для аспирантов и молодых ученых «Практики, основанные на культурно-исторической психологии и теории деятельности».

Ученые Пермского Политеха улучшили авиационный насос, снизив массу его корпуса на 38%, ПНИПУ, 13:28, 30.07.2025, Россия

143

Насосы в двигателе самолета работают в экстремальных условиях, поэтому к их конструкции предъявляются особые требования. Традиционные методы производства приводят к громоздким и тяжелым конструкциям с избыточным количеством деталей. Ученые ПНИПУ разработали облегченный корпус авиационного насоса, сократив его массу на 38,5%.

Ученые Пермского Политеха впервые выяснили, как сужение сосудов позвоночной артерии влияет на кровоснабжение мозга, ПНИПУ, 00:29, 26.07.2025, Россия

232

Болезни системы кровообращения остаются одной из основных причин смерти в России. Особенно это опасно в позвоночной артерии, которая отвечает за кровоснабжение задней части головного мозга. Студенты совместно с учеными Пермского Политеха проанализировали движение крови по позвоночной артерии при различных степенях стеноза – сужения сосудов.

Союз Инженеров Живой Воды завершил второй этап проекта «Водный код будущего», Союз Инженеров Живой Воды, 22:33, 23.07.2025, Россия

217

17 июля 2025 года в формате онлайн-конференции прошло второе мероприятие масштабного стратегического проекта «Водный код будущего: кадры, технологии, решения», посвященного разработке долгосрочной программы развития отрасли водоснабжения и водоотведения. Мероприятие объединило ведущих специалистов, ученых и представителей бизнеса для формирования дорожной карты, направленной на обеспечение водного суверенитета и устойчивого управления ресурсами.

Разработка ученых Пермского Политеха позволит снизить погрешность испытаний турбин практически в 3 раза, ПНИПУ, 05:54, 22.07.2025, Россия

291

Турбины широко используются в авиации, энергетике, транспорте и промышленности. Новые модели перед использованием необходимо протестировать, чтобы не допустить к использованию бракованную конструкцию. Ученые ПНИПУ улучшили стенд для испытаний турбин, что позволило снизить погрешность с 15-20% до 4,5-7%, то есть практически в 3 раза.

Абитуриенты Алтайского ГАУ стали активнее выбирать целевое обучение, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 05:51, 22.07.2025, Россия	182
Уже более 130 абитуриентов Алтайского государственного аграрного университета выбрали обучение в вузе по целевым договорам

Ученые Пермского Политеха назвали топ-7 опасных растений, к которым опасно даже приближаться, ПНИПУ, 05:34, 22.07.2025, Россия

217

Помимо борщевика есть и другие токсичные представители флоры. Ученые ПНИПУ рассказали, можно ли прикасаться к борщевику ночью, как безобидный ландыш может привести к летальному исходу, а чистотел к отказу почек, и что будет если съесть мед, собранный с ядовитых растений.

Исследование ученых Пермского Политеха поможет снизить шум двигателей самолетов на 5%, ПНИПУ, 06:23, 20.07.2025, Россия

212

В современной авиации важным фактором комфорта пассажиров и пилотов является снижение уровня шума двигателей. Излишний шум вреден для здоровья человека. Для его уменьшения используются специальные звукопоглощающие конструкции. Ученые ПНИПУ модернизировали их элемент, что позволило повысить поглощение звука конкретной конструкции с 85% до 90-95%.