Peculiarities of Optoacoustic Excitation and Propagation of Plate Waves in Thin-Walled Оbjects

Increasing the efficiency of non-destructive control of lamellar materials with single and double-layer structure is an urgent scientific and technical task. The aim of the work was to investigate the peculiarities of excitation and reception of plate waves (PW) in single-layer and two-layer materials by pulsed laser radiation in relation to detection of cracks in them and estimation of layer thickness at one-sided sounding. A methodology has been developed and experimental studies of the influence of moving the area of laser generation of PW over the surface of dural samples relative to the crack simulator of different depth with the subsequent reception of the signal at a characteristic angle of inclination have been carried out. A significant change in the structure of the wave front at localization of the moving wave source zone in the vicinity of the crack simulator was found, accompanied by a change in the ratio of extreme values of amplitudes of the received asymmetric mode Aextr up to 14–15 dB. At receiving the symmetric s0 mode the value of Aextr does not exceed 3–4 dB. The interpretation of this effect is given. A method and scheme of thickness measurement of twolayer materials with metallized coating and non-metallic base (glass-textolite) is proposed and developed, where samples with copper coating and glass-textolite base of different thickness are used as an example. In this case, the velocity or propagation time of PW, between two small aperture (non-directional) transducers with an acoustic base of 43 mm, is used as an informative parameter. In this case, the estimated sensitivity of the measured circuit to changes in the thickness of the metal coating is of 0.5 μm, and the base – twice as much

Особенности оптоакустического возбуждения и распространения пластинчатых волн в тонкостенных объектах

Increasing the efficiency of non-destructive control of lamellar materials with single and double-layer structure is an urgent scientific and technical task. The aim of the work was to investigate the peculiarities of excitation and reception of plate waves (PW) in single-layer and two-layer materials by pulsed laser radiation in relation to detection of cracks in them and estimation of layer thickness at one-sided sounding. A methodology has been developed and experimental studies of the influence of moving the area of laser generation of PW over the surface of dural samples relative to the crack simulator of different depth with the subsequent reception of the signal at a characteristic angle of inclination have been carried out. A significant change in the structure of the wave front at localization of the moving wave source zone in the vicinity of the crack simulator was found, accompanied by a change in the ratio of extreme values of amplitudes of the received asymmetric mode Aextr up to 14–15 dB. At receiving the symmetric s0 mode the value of Aextr does not exceed 3–4 dB. The interpretation of this effect is given. A method and scheme of thickness measurement of twolayer materials with metallized coating and non-metallic base (glass-textolite) is proposed and developed, where samples with copper coating and glass-textolite base of different thickness are used as an example. In this case, the velocity or propagation time of PW, between two small aperture (non-directional) transducers with an acoustic base of 43 mm, is used as an informative parameter. In this case, the estimated sensitivity of the measured circuit to changes in the thickness of the metal coating is of 0.5 μm, and the base – twice as much.Повышение  эффективности   неразрушающего   контроля   пластинчатых   материалов с однослойной и двухслойной структурой является актуальной научно-технической задачей. Цель работы заключалась в исследовании особенностей возбуждения и приёма пластинчатых волн (ПВ) в однослойных и двухслойных материалах импульсным лазерным излучением (ЛИ) применительно к обнаружению в них трещин и оценки толщины слоёв при одностороннем прозвучивании. Разработана методика и проведены экспериментальные исследования влияния перемещения области лазерной генерации ПВ по поверхности дюралевых образцов относительно имитатора трещины разной глубины с последующим приёмом сигнала под характерным углом наклоном βI  . Установлено существенное изменение структуры волнового фронта при локализации зоны движущегося источника волн в окрестности имитатора трещины, сопровождающееся изменением отношения экстремальных значений амплитуд принимаемой асимметричной моды Aextr  до 14–15 дБ. При приёме же симметричной s0 моды величина Aextr  не превышает 3–4 дБ. Дана трактовка этому эффекту. Предложена и разработана методика и схема толщинометрии двухслойных материалов с металлизированным покрытием и неметаллическим основанием (стеклотекстолит), где в  качестве  примера  использованы  образцы  с  медным  покрытием и основой из стеклотекстолита разной толщины. В данном случае в качестве информативного параметра используется скорость или время распространения ПВ, между двумя малоапертурными (ненаправленными) преобразователями. При этом оценённая чувствительность измеряемой схемы к изменению толщины металлического покрытия составляет 0,5 мкм, а основы – более чем в 2 раза хуже

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПОЧВ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ КОЛЕС СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН

As a result of the analysis of soil deformation S-dependence between resistance and deformation is established. For the description of concave and convex areas of a curve the dependences are proposed. These dependences can be used to substantiate the permissible load on the wheels of agricultural machinery.В результате анализа процесса деформирования почвы штампом установлена S-образная зависимость между сопротивлением и осадкой, имеющая асимметричный характер относительно точки перегиба. Предложены зависимости для аналитического описания выпуклого и вогнутого участков кривой деформирования. Предложенные зависимости могут быть использованы для обоснования допустимой нагрузки на колеса сельскохозяйственных машин.

Predicting potential pollutant release from waste rock at the abandoned Beck mine (Karelia, Russia) by equilibrium kinetic modeling

The Beck mine, located in the Republic of Karelia, Russia, is an abandoned mining site with significant potential for environmental contamination due to the presence of potential pollutants in its waste rocks. In this study, we investigated the chemical composition of mine waters and waste rocks and developed a theoretical model to understand waterrock interactions and the release of potential pollutants. Water samples collected from various locations on the Beck mine property were analyzed for chemical composition and showed low concentrations of total dissolved solids with pH values ranging from 6.42 to 7.74. The chemical composition of natural waters was determined by ICP-MS, ICP-AES, ion chromatography, potentiometric titration, and spectrophotometry. Equilibrium kinetic modeling was used to simulate water-rock interactions. The model predicted the concentrations of major and trace elements, demonstrating that dissolution-precipitation and complexation are the primary mechanisms shaping the chemical composition of mine waters. The dynamics of dissolution-precipitation of Fe-containing minerals highlighted the importance of the duration of water-rock interaction, with stagnant mine waters exhibiting higher concentrations of heavy metals. In addition, the presence of dissolved organic matter played a critical role in the accumulation of iron and arsenic in the studied mine waters. Overall, this study highlights the utility of equilibrium kinetic modeling in understanding the behavior of heavy metals during water-rock interactions and provides valuable insights into the potential environmental impacts of abandoned mine sites such as the Beck mine

ЗАНЯТОСТЬ ПЕНСИОНЕРОВ (СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ)

The study is concerned with the employment of retirement age persons in the Russian Federation. The economic crisis of the recent years has reduced the federal budget and the Russin Pension Fund revenues. This fact brings forward the issue of raising the retirement age, payment and indexation of pensions. Increasing the generally established retirement age leads to more payers to pension funds and less old-age pensioners. However, one should not expect a serious increase of the state budget since, firstly, part of old-age pensioners continue to work and, secondly, not all persons reaching the retirement age will continue their work because of the growing unemployment. The authors have analyzed the structure of pensioner employment by gender, pension types, length of service after being granted a retirement pension, economic activities and education. The dynamics of the average pension compared to the average wage and disposable incomes of the population are studied. The indices of substitution of pensions and the subsistence minimum value for wages are identified and analyzed.Объектом исследования научной статьи является занятость лиц пенсионного возраста в Российской Федерации. В условиях экономического кризиса последних лет сократились доходы федерального бюджета и поступления в Пенсионный фонд РФ. В связи с этим встал вопрос о повышении пенсионного возраста населения, выплате и индексации размера назначенных пенсий. Повышение общеустановленного возраста выхода на пенсию приводит к увеличению числа плательщиков пенсионных фондов и сокращению численности пенсионеров по старости. При этом не стоит рассчитывать на серьезное увеличение государственного бюджета, так как, во-первых, часть пенсионеров по старости продолжают работать, во-вторых, не все лица, достигнув пенсионного возраста, продолжат свою трудовую деятельность из-за роста безработицы. Авторами рассмотрены вопросы структуры занятости пенсионеров по полу, видам назначенных пенсий, стажу работы после назначения пенсии, видам экономической деятельности, уровню образования. Исследована динамика среднего размера назначенных пенсий в сравнении со средней заработной платой и располагаемыми доходами населения. Определены и проанализированы показатели замещения заработных плат пенсиями и величиной прожиточного минимума

Экспериментальное обоснование эффективного режима воздействия инфракрасного излучения на организм человека при проведении инфракрасной терапии

The authors developed an infrared (IR) cabin with biotechnical feedback, which solves the problems of increasing the efficiency and safety of IR heating procedure. The target audience for the developed IR cabin includes two groups: 1) young people who embrace an active lifestyle (using the IR cabin for health purposes); 2) mature and elderly people, including those with cardiovascular diseases (using the IR cabin for therapeutic purposes). The research conducted determines the effective mode of infrared radiation exposure to a human body. To assess the effectiveness of exposure the authors propose a coefficient equal to the ratio of weight loss of the user to the maximum operating temperature in the infrared cabin at body level. It is established that a person experiences effective heating at the working temperature of air inside the IR cabin (at body level) in the range from 40 to 42 °C. This temperature regime already contributes to intense sweating, but does not yet lead to discomfort and undesirable load on the cardiovascular system. The beginning of the IR heating should be considered the moment when the IR cabin reaches the operating temperature of 40 °C. Based on the monitoring of indicators of the thermal conditions of the IR cabin, it is necessary to automatically maintain the temperature range from 40 to 42 °C during IR heating. Control of the user's physiological parameters during IR therapy and automatic correction of the power of IR radiators will make the IR heating procedure safe for users. The developed IR cabin can be used in health resort and healthcare institutions of the Republic of Belarus.Авторами разработана инфракрасная (ИК) кабина с биотехнической обратной связью, решающая задачи повышения эффективности и безопасности процедуры ИК прогревания. Целевая аудитория для разработанной ИК кабины включает два сегмента: 1) молодые люди, ведущие активный образ жизни (использование ИК кабины в целях оздоровления); 2) люди зрелого и пожилого возраста, в том числе люди с сердечно-сосудистыми заболеваниями (использование ИК кабины с лечебной целью). Проведены исследования по определению эффективного режима воздействия ИК излучения на организм человека. Для оценки эффективности воздействия предложен коэффициент, равный отношению потери веса пользователя к максимальной рабочей температуре воздуха в ИК кабине на уровне тела человека. Установлено, что эффективное прогревание человека происходит при рабочих температурах воздуха внутри ИК кабины (на уровне тела человека) в интервале от 40 до 42 °С. Такой температурный режим уже способствует интенсивному потоотделению, но еще не приводит к дискомфортным ощущениям и нежелательной нагрузке на сердечно-сосудистую систему. Началом ИК прогревания следует считать момент выхода ИК кабины на рабочую температуру 40 °С. На основании мониторинга показателей теплового режима ИК кабины необходимо автоматически поддерживать внутри нее температурный режим от 40 до 42 °С во время периода ИК прогревания. Контроль состояния физиологических параметров пользователя при проведении ИК терапии и автоматическая корректировка мощности ИК излучателей позволят сделать процедуру ИК прогревания безопасной для пользователей. Разработанная ИК кабина может быть использована в санаторнокурортных организациях и учреждениях здравоохранения Республики Беларусь

Вложенное преобразование с сохранением семантики исходных данных

In the modern world, the data used to describe objects is often presented as sparse vectors with a large number of features. Working with them can be computationally inefficient, and often leads to overfitting; therefore, the data dimension reduction algorithms are used, one of which is auto encoders. In this article, we propose a new approach for evaluating the properties of the obtained vectors of lower dimension, as well as a loss function based on this approach. The idea of the suggested loss function is to evaluate the quality of preserving the semantic structure in the embedding space, and to add that metric to loss function to save object relations in the embedding space and thus save more useful information about objects. The results obtained show that using a combination of the mean squared loss function together with the suggested one allows to improve the quality of the embeddings.В современном мире данные, используемые для описания объектов, часто представлены в виде разряженных векторов с большим количеством признаков. Работа с такими данными является вычислительно неэффективной, что зачастую приводит к переобучению при моделировании. Поэтому используются алгоритмы понижения размерности данных, одними из которых являются автокодировщики. В статье предложен новый подход для оценки свойств полученных векторов меньшей размерности, а также основанная на этом подходе функция потерь. Идея предложенной функции потерь состоит в вычислении качества сохранения семантической структуры в пространстве вложений и добавлении этой метрики в функцию потерь, что позволяет сохранить отношения объектов в пространстве вложений и таким образом сохранить больше полезной информации об объектах. Полученные результаты показывают, что использование комбинации среднеквадратичной функции потерь вместе с предложенной позволяет улучшить качество полученных вложений

Embedding With Preservation of Semantics of the Original Data

В современном мире данные, используемые для описания объектов, часто представлены в виде разряженных векторов с большим количеством признаков. Работа с такими данными является вычислительно неэффективной, что зачастую приводит к переобучению при моделировании. Поэтому используются алгоритмы понижения размерности данных, одними из которых являются автокодировщики. В статье предложен новый подход для оценки свойств полученных векторов меньшей размерности, а также основанная на этом подходе функция потерь. Идея предложенной функции потерь состоит в вычислении качества сохранения семантической структуры в пространстве вложений и добавлении этой метрики в функцию потерь, что позволяет сохранить отношения объектов в пространстве вложений и таким образом сохранить больше полезной информации об объектах. Полученные результаты показывают, что использование комбинации среднеквадратичной функции потерь вместе с предложенной позволяет улучшить качество полученных вложений.In the modern world, the data used to describe objects is often presented as sparse vectors with a large number of features. Working with them can be computationally inefficient, and often leads to overfitting; therefore, the data dimension reduction algorithms are used, one of which is auto encoders. In this article, we propose a new approach for evaluating the properties of the obtained vectors of lower dimension, as well as a loss function based on this approach. The idea of the suggested loss function is to evaluate the quality of preserving the semantic structure in the embedding space, and to add that metric to loss function to save object relations in the embedding space and thus save more useful information about objects. The results obtained show that using a combination of the mean squared loss function together with the suggested one allows to improve the quality of the embeddings