https://elib.gstu.by/handle/220612/26123 2026-10-06T11:40:26Z 2026-10-06T11:40:26Z Шабловский, Я. О. https://elib.gstu.by/handle/220612/52965 2026-10-06T11:12:52Z 2026-10-06T09:52:55Z 2026-10-06T09:52:55Z Шабловский, Я. О. Химические реакции, протекающие вдали от своего равновесия, могут обнаруживать «противоестественное» поведение. Его первичной предпосылкой является отсутствие у реакционной системы унимодального устойчивого равновесия. Неунимодальное равновесие может быть размытым либо расщеплённым на парциальные равновесия. В области размытого равновесия реакция протекает в асимптотическом режиме. Доказано, что энергия Гиббса индивидуального вещества имеет точку криоинверсии. Вследствие этого низкотемпературный предел скорости мономолекулярных реакций отличен от нуля. Наличие у системы парциальных равновесий - предпосылка протекания реакции в колебательном режиме. В результате проведённого термодинамического анализа определены первичные и вторичные условия возникновения свободных концентрационных колебаний в закрытой реакционной системе. Колебательное протекание гетерогенной гомофазной реакции сопровождается возникновением пространственных волн, визуализуемых структурами Лизеганга. Если реакционная система кинетически одномерна, то структуры Лизеганга имеют слоевое строение. Получено общее соотношение, определяющее геометрические параметры этих слоёв. Показано, что слои Лизеганга могут быть не только расходящимися, но и сходящимися, а в пограничном случае - эквидистантными. Если кинетическая размерность реакционной системы больше единицы, то соответствующая структура Лизеганга периодична по модулю радиус-вектора, а также по зенитному и по азимутальному углу, чем обусловливается радиально-лучистая форма срастаний в минеральных парагенезисах. Chemical reactions carried out while being kept away from equilibrium can exhibit "unnatural" behavior. The most fascinating nontrivial phenomena of this kind are the stationary oscillations of a reaction. These oscillations can be quasiperiodic or even periodic and are sometimes accompanied by forming spatial structures, namely, the so-called Liesegang structures. Unlike the dissipative patterns in self-organizing media, these structures are quite stable thus providing multiple potential applications in engineering. There exists a misleading conviction that reactions can be kept away from equilibrium only by a constant feed of fresh reactants, that is, equilibriumless reactions are possible only in open systems. We deal with closed chemical systems. The paper presents a thermodynamic analysis of chemical systems i) with blurred equilibrium (asymptotic regime of the reaction) and ii) with split equilibrium (oscillatory regime of the reaction). Criteria for reproducible realization of these two regimes are determined with special attention paid to the conditions for arising free concentrational oscillations at a homogeneous homophasic reaction and for stationary propagation of spatial waves of a heterogeneous homophasic reaction. Шабловский, Я. О. https://elib.gstu.by/handle/220612/52963 2026-10-06T09:13:00Z 2026-10-06T08:41:46Z 2026-10-06T08:41:46Z Шабловский, Я. О. Выявлены термодинамические предпосылки обхода равновесия в гомогенных химических системах. Определены условия безравновесного протекания гомофазных реакций в следующих случаях: автоколебательная криополимеризация, асимптотическая термокинетика криохимических реакций, циклические реакции, ритмическое осадкообразование в гелях, индукционно сопряжённые реакции. Thermodynamic prerequisites for circumventing equilibrium in homogeneous chemical systems are revealed. Conditions for equilibriumless running of homophase reactions are determined for the following cases: auto-oscillatory cryopolymerization, asymptotical thermokinetics of cryochemical reactions, cyclic reactions, rhythmic sedimentation in gels, inductionally conjugate reactions. Белый , В. Н. Хило, П. А. Рыжевич, А. А. Хило, Н. А. https://elib.gstu.by/handle/220612/52961 2026-10-06T09:12:59Z 2026-10-06T08:27:30Z 2026-10-06T08:27:30Z Белый , В. Н. Хило, П. А. Рыжевич, А. А. Хило, Н. А. Предложен метод реализации акустооптической (АО) фильтрации пространственного спектра бесселевых световых пучков (БСП) при АО дифракции в анизотропных кристаллах. В результате пространственной модуляции светового пучка при изменении акустической частоты происходит круговое сканирование дифрагированного парциального светового пучка, выделенного из конуса плоских волн, составляющих падающий БСП. Показана возможность создания нового типа АО дефлектора с большими значениями углов развертки сканирующего луча. Проведен расчет диапазона частот дефлектора, необходимых для сканирования дифрагированного луча по полному азимутальному углу, в зависимости от направления распространения БСП по отношению к оптической оси кристалла и его угла конуса. Определена угловая ширина отдельного максимума АО дифракции при круговом сканировании для процесса взаимодействия БСП, распространяющегося в кристалле тетрагональной симметрии в произвольном направлении относительно оси четвертого порядка с ультразвуковой волной, распространяющейся перпендикулярно оптической оси. The method of realization of acousto-optic (AO) filtration of a Bessel light beam (BLB) spatial spectrum at AO diffraction in anisotropic crystals is proposed. As a result of the spatial modulation of the light beam, when the acoustic frequency changes, there is an annular scanning of the diffracted partial light beam separated from the cone of plane waves, which form the incident BLB. The possibility of creation of a new type of the AO deflector with large values of scanning angle of a scanning ray is shown. The calculation is performed of the range of deflector frequencies necessary for scanning of a diffracted ray along the whole azimuthal angle depending on the direction of the BLB propagation relative to the optical axis of a crystal and its cone angle. The angular width is determined of separate maximum of the AO diffraction at annular scanning for the process of interaction of BLB propagating in a crystal of tetragonal symmetry in arbitrary direction relative to the forth order axis with ultrasound wave propagating perpendicular to the optical axis. Киселевич, В. В. https://elib.gstu.by/handle/220612/52953 2026-10-06T07:12:30Z 2026-10-06T06:56:20Z 2026-10-06T06:56:20Z Киселевич, В. В. На основе гипотезы об аналогии физического явления пробоя и математической катастрофы сборки получено уравнение, выражающее зависимость пробивной напряженности полимерных диэлектриков от температуры окружающей среды. Определены параметры этого уравнения и построены температурные зависимости напряженности пробивного поля для полиэтилентерефталата, атактического полипропилена и полибутадиена. Показана высокая степень соответствия опубликованных экспериментальных данных и расчетных температурных зависимостей, отвечающих полученному уравнению. Установлено хорошее согласие значений характеристических температур стеклования и электрического пробоя для всех исследованных полимеров. Выдвинуто предположение о наличии взаимосвязи между кинетическими процессами стеклования и электрическим разрушением этих полимеров. An equation expressing the dependence of the breakdown field strength of polymer dielectrics on ambient temperature has been derived based on the hypothesis of an analogy between the physical phenomenon of breakdown and the mathematical cusp catastrophe. The parameters of this equation were determined, and temperature dependencies of breakdown field strength for polyethylene terephthalate, atactic polypropylene, and polybutadiene were constructed. А high degree of correlation between the published experimental data and the calculated temperature dependencies corresponding to the obtained equation was demonstrated. A good agreement between the characteristic glass transition temperatures and electrical breakdown temperatures for all polymers taken was shown. Our work puts forward a hypothesis suggesting a correlation between the kinetic processes of glass transition and electrical breakdown in these polymers. Kapanski, A. A. Ye, M. Chu, Sh. Hruntovich, N. V. https://elib.gstu.by/handle/220612/52948 2026-10-05T13:12:27Z 2026-10-05T11:31:53Z 2026-10-05T11:31:53Z Kapanski, A. A. Ye, M. Chu, Sh. Hruntovich, N. V. This article assesses the potential for intra-day redistribution of the electrical load of water intake systems under different electricity tariff models, using water supply systems in Belarus and China as case studies. It demonstrates how tariff policy influences the electrical load profile of a water intake system and quantitatively evaluates the economic effect of optimizing the operating modes of pumping equipment. The analysis is based on daily profiles of electric power and water supply. For the Belarusian water supply system, data for 2019 were considered, corresponding to the baseline operating mode without targeted load management, and data for 2023 were considered after the transition to dispatch-based control of well activation with account taken of tariff constraints (without automation tools). For the Chinese water intake system, hourly data for 2025 were used. The load redistribution potential was assessed on the basis of lagged correlation between power and water supply profiles. In addition, the F-index was applied as an aggregated diagnostic indicator intended for the comparative assessment of potential load transferability across technological stages, taking into account their share in total energy consumption. For the Chinese case, it was shown that the maximum correlation between water supply and electricity consumption across all technological stages is achieved near zero lag, which indicates a high adaptation of system operating modes to current demand; at the same time, the R values were 0.19 for reservoir intake, 0.86 for water treatment, and 0.51 for the pumping station. In the Belarusian case, for the first-lift stage, the maximum correlation is shifted by −6 h relative to zero lag, indicating a less rigid linkage of pump operation to current demand and a more inertial response of the system. A comparison of 2019 and 2023 for the Belarusian facility showed that targeted regulation of well activation and load redistribution across tariff zones reduced the total electricity cost by 1.58%, confirming the potential for further optimization of electricity consumption regimes. Бондаренко, О. Г. Гришина, В. Т. https://elib.gstu.by/handle/220612/52941 2026-10-05T07:14:05Z 2026-10-05T07:12:01Z 2026-10-05T07:12:01Z Бондаренко, О. Г. Гришина, В. Т. Анализ текущего состояния и прогнозирование изменений в стационарной розничной торговой сети позволяют выявить слабые места, отследить тенденции в покупательском поведении, в действиях конкурентов на рынке и через правильно выбранные стратегии - адаптироваться к изменяющимся рыночным условиям. В статье рассмотрены возможности системного анализа в обосновании новых и/или корректировке реализуемых стратегий управления торговой сетью. На материалах деятельности розничной, преимущественно сельской, торговой сети организации потребительской кооперации Беларуси продемонстрированы процесс и результаты анализа, которые могут служить основой при разработке стратегических и тактических решений по управлению кооперативными организациями с их социально - ориентированной деятельностью. Analysis of the current state and forecasting of changes in a stationary retail chain allows to identify weaknesses, to track trends in consumer behavior, in the actions of competitors in the market and through the rightly chosen strategies to adapt - to changing market conditions. The article considers the possibilities of system analysis in substantiating new and/or adjusting the implemented strategies of management of a retail chain. On the materials of the activities of the retail, mainly rural, trade network of the consumer cooperation organization of Belarus, the process and results of the analysis are demonstrated, which can serve as a basis for the development of strategic and tactical decisions on the management of cooperative organizations with their socially-oriented activities. Kurochka, K. S. Komrakov, V. V. Tsitko, E. L. Panarin, K. A. Semenchenya, T. S. https://elib.gstu.by/handle/220612/52911 2026-10-02T11:15:38Z 2026-10-02T10:49:01Z 2026-10-02T10:49:01Z Kurochka, K. S. Komrakov, V. V. Tsitko, E. L. Panarin, K. A. Semenchenya, T. S. This paper presents the development and verification of a finite element algorithm for modeling nonlinear deformation in the functional spinal unit (FSU) of the human lumbar spine. The study is motivated by the increasing prevalence of musculoskeletal disorders and the need for improved predictive methods for spinal motion segment behavior under various loading conditions and pathologies. Current modeling approaches often employ simplified geometry and linear deformation laws (Hooke's law) for all spinal elements, including the intervertebral disc. However, these models inadequately represent human anatomy and the physical properties of the intervertebral disc, which comprises the annulus fibrosus and nucleus pulposus exhibiting pronounced nonlinear and viscoelastic characteristics. To address these limitations, the authors propose a mathematical model wherein vertebrae are treated as linearly elastic, heterogeneous bodies, while the intervertebral disc is modeled according to nonlinear deformation theory. An anatomically accurate 3D reconstruction of the lumbar spine was generated from computed tomography (CT) images. Volumetric tetrahedral finite elements were employed for discretization. The intervertebral disc behavior is described using thin plate bending theory based on Kirchhoff-Love assumptions. The algorithm's key feature is a two-step solution procedure: an initial linear elastic solution is obtained, followed by the calculation of additional nodal forces for disc elements, enabling efficient nonlinear analysis without stiffness matrix modification. Model verification was performed using two geometric representations of the lumbar spine: a simplified version comprising parallelepipeds and cylinders, and a patient-specific realistic model derived from CT data. Numerical simulation results demonstrate that incorporating nonlinear properties of the intervertebral disc substantially alters both deformation patterns and magnitudes compared to purely elastic models, producing nonlinear segments on stress-strain curves. The discrepancy between results obtained with the proposed algorithm and those from Comsol software did not exceed 10 %, confirming the model's validity. This algorithm shows promise for investigating lumbar spine biomechanics under normal conditions, degenerative changes, and post-surgical states. В данной статье представлены разработка и верификация алгоритма конечных элементов для моделирования нелинейной деформации в позвоночно-двигательном сегменте (ПДС) поясничного отдела позвоночника человека. Исследование мотивировано растущей распространенностью заболеваний опорно-двигательного аппарата и необходимостью улучшения методов прогнозирования поведения сегментов позвоночника при различных условиях нагрузки и патологиях. Современные подходы к моделированию часто используют упрощенную геометрию и линейные законы деформации (закон Гука) для всех элементов позвоночника, включая межпозвоночный диск. Однако эти модели неадекватно представляют анатомию человека и физические свойства межпозвоночного диска, который состоит из фиброзного кольца и пульпозного ядра, демонстрирующих выраженные нелинейные и вязкоупругие характеристики. Для решения этих проблем авторы предлагают математическую модель, в которой позвонки рассматриваются как линейно упругие, неоднородные тела, а межпозвоночный диск моделируется в соответствии с теорией нелинейной деформации. Анатомически точная 3D-реконструкция поясничного отдела позвоночника была создана на основе изображений компьютерной томографии (КТ). Для дискретизации использовались объемные тетраэдрические конечные элементы. Поведение межпозвоночного диска описывается с помощью теории изгиба тонких пластин, основанной на предположениях Кирхгофа - Лава. Ключевой особенностью алгоритма является двухэтапная процедура решения: сначала получается линейно-упругое решение, а затем вычисляются дополнительные узловые силы для элементов диска, что позволяет проводить эффективный нелинейный анализ без модификации матрицы жесткости. Проверка модели проводилась с использованием двух геометрических представлений поясничного отдела позвоночника: упрощенной версии, включающей параллелепипеды и цилиндры, и персонализированной модели, полученной из КТ изображений конкретного пациента. Результаты численного моделирования показывают, что учет нелинейных свойств межпозвоночного диска существенно изменяет как характер, так и величину деформаций по сравнению с чисто упругими моделями, создавая нелинейные сегменты на кривых «напряжение - деформация». Расхождение между результатами, полученными с помощью предложенного алгоритма, и результатами, полученными с помощью программного обеспечения Comsol, не превышало 10 %, что подтверждает достоверность модели. Данный алгоритм демонстрирует перспективность для исследования биомеханики поясничного отдела позвоночника в нормальных условиях, при дегенеративных изменениях и послеоперационном периоде.