Probe microscopy in the study of the process of template synthesis

This work was supported by the Federal Agency of Scientific Organizations (Agreement No 007-ГЗ/Ч3363/26). The authors thank O.Rybalko (MIEM) and V.Lavrentiev (INP, Rezh, Czech Republic) for their assistance in conducting the experiments

Exact solution of the Mindlin–Herrmann model for longitudinal vibration of an isotropic rod

This paper presents a new approach to the problem of coupled longitudinal and transversal propagation of stress waves in an isotropic thick and elastic rod, based on the Mindlin-Herrmann theory. The novelty is that, the Hamilton vriational principle is used not only for derivation of the governing equations and set of natural boundary conditions, but also for obtaining the exact solution in terms Green functions directly from the Langrangian. The success of this approach is based on the existence of multiple orthogonalities of the eigenfuctions. The proposed method is much easier than the standard approach of building Green functions. A numerical example illustrates the method of finding eigenfrequencies and eigenfunctions for isotropic Mindlin-Herrmann rod.National Research Foundation (NRF) of South Africa (Grant No: 85177)http://link.springer.com/journal/106652017-08-30hb201

A new integrated power plant with a small scale turbine for the Organic Rankine Cycle

Combined heat and power (CHP or cogeneration) describes the simultaneous generation of electrical power and heat. CHP has been well established for medium and high power ranges (> 100 kW el. power). The Kompakte Dampf Turbine (KDT, meaning compact steam turbine) addresses the low-end of power generation (~2 kW el. power). The KDT is a highly integrated power plant of small dimensions able to use various heat sources. Its simple design promises a low-cost CHP for residential homes

Силовой режим скоростного комбинированного выдавливания плоских биметаллических дорожных резцов

The paper presents a mathematical model developed for calculating the force effect on the punch in the process of high-speed combined hot extrusion of bimetallic road milling picks under plane deformation conditions. To solve the problem, the process is divided into two phases: acceleration phase and braking phase, which consists of two stages. A distinctive feature of the acceleration phase is that it allows the analysis of reverse extrusion, in the process of which the metal flows in the opposite direction to the punch stroke. A method for calculating the force acting on the punch at each phase of the process  of plastic flow of a bimetallic workpiece into a matrix cavity with three deformation zones is presented in the paper.  While solving the problem in a quasi-static formulation and proceeding from the conditions of the minimum power of internal forces, equations have been obtained for calculating the optimal field parameters aopt, bopt, gopt, depending on the elongation coefficients l and the friction coefficient m. The equations obtained within the framework of the developed model are quite correct, since they allow determining the minimum force acting on the punch. The considered calculation model and equations can be used in the development of industrial technology for high-speed combined hot extrusion of flat-step bimetallic road milling picks.Представлена математическая модель, разработанная для расчета силового воздействия на пуансон в процессе скоростного комбинированного горячего выдавливания биметаллических дорожных резцов в условиях плоской деформации. Для решения этой задачи процесс разделяли на две стадии: разгона и торможения. Стадия торможения состоит из двух этапов. Отличительной особенностью стадии разгона является то, что она позволяет провести анализ обратного выдавливания, в процессе которого металл течет в направлении, противоположном ходу пуансона. Приведена методика расчета усилия, действующего на пуансон на каждой стадии процесса пластического течения биметаллической заготовки в матричную полость с тремя очагами деформации. В ходе решения задачи в квазистатической постановке и исходя из условий минимальной мощности внутренних сил получены уравнения для расчета оптимальных параметров поля aopt, bopt, gopt, зависящих от коэффициентов вытяжки l и коэффициента трения m. Уравнения, полученные в рамках разработанной модели, являются достаточно корректными, так как позволяют определять минимальное усилие, действующее на пуансон. Рассматриваемые модель расчета и уравнения могут быть использованы при разработке промышленной технологии скоростного комбинированного горячего выдавливания плоскоступенчатых биметаллических резцов

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СКОРОСТНОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РЕЗЦОВ ДЛЯ ДОРОЖНЫХ МАШИН В СРЕДЕ ПРОГРАММЫ DEFORM-3D

Milling picks for road milling machine are considered as equipment which must meet the most stringent requirements associated with fatigue and static strength. Therefore, majority of modern milling picks are manufactured while using high-quality steels alloyed with manganese and chromium. In order to extend service life of the picks for the road milling machine they are supplemented with carbide inserts soldered to the head. In this connection, an application of high-speed hot extrusion technology which has already proved itself in a number of investigations as a highly efficient technology for obtaining precise billets for tools with increased mechanical properties, manufacture of road milling picks, is a very promising direction of the research. The aim of the research is to create a computer model for high-speed hot extrusion in order to intensify a process pertaining to development of technology for manufacturing bimetal picks for road milling machines and to compare the obtained results of modeling and experimental studies. A comparative analysis of the plastic flow in real and model samples has shown that the obtained models provide a qualitative and reliable picture of the plastic flow in the process of highspeed hot extrusion. Modeling in DEFORM-3D eliminates complicated calculations and significantly reduces a number of experimental studies while developing new technological processes.Резцы для дорожной фрезы – это оборудование, к которому предъявляются самые строгие требования, связанные с усталостной и статической прочностью. Поэтому большинство современных фрезерных резцов изготавливаются с применением высококачественных сталей, легированных марганцем и хромом. В целях продления эксплуатационного ресурса резцы для дорожной фрезы дополняются твердосплавными вставками, припаянными к головке. В этой связи применение технологии скоростного горячего выдавливания, которая уже зарекомендовала себя в ряде исследований как высокоэффективная технология получения точных заготовок под инструмент с повышенными механическими свойствами, для изготовления дорожных резцов является весьма перспективным направлением исследований. Цель исследований – создание компьютерной модели процесса скоростного горячего выдавливания для интенсификации процесса разработки технологии изготовления биметаллических резцов для дорожных машин и сопоставление полученных результатов моделирования с экспериментальными. Сравнительный анализ пластического течения реальных и модельных образцов показал, что полученные модели предоставляют качественную и достоверную картину пластического течения в процессе скоростного горячего выдавливания. Моделирование в DEFORM-3D позволяет исключить сложные расчеты и значительно сократить число экспериментальных исследований при разработке новых технологических процессов

Силовой режим осесимметричного скоростного комбинированного выдавливания биметаллических дорожных резцов

The article presents a simplified three-stage model of the transition from a flat to axisymmetric deformation during high-speed, combined extrusion of bimetallic road milling picks. The transition is based on the principle of equality of areas, according to which the area of a figure during a flat deformation is replaced by an equal area of a circle. In this case, it is assumed that the kinematically possible field of the slip lines remains unchanged. This approach makes it possible to reduce the number of necessary calculations and at the same time maintain a high degree of correctness of the obtained equations. The first stage shows the transition to a special case of a flat problem, in which a stepped rectangular part is extruded from the original square blank, in which one of the sides is equal to the square side of the original blank. At the second stage of the transition, a flat-step part having square sections along its entire length is extruded from the original square-section blank. Directly at the third stage, the final transition to the axisymmetric deformation of the cutter is formed, in which the area of the square is replaced by the equal area of the circle. The dependences obtained because of solving the axisymmetric problem can be recommended for calculations in the industrial implementation of the technology of high-speed combined extrusion of bimetallic milling picks.Приведена упрощенная, трехэтапная модель перехода от плоской к осесимметричной деформации при скоростном, комбинированном выдавливании биметаллических дорожных резцов. В основу перехода положен принцип равенства площадей, согласно которому площадь фигуры при плоской деформации заменяется равновеликой площадью круга. При этом считается, что кинематически возможное поле линий скольжения остается неизменным. Такой подход позволяет снизить количество необходимых расчетов и при этом сохранить высокую степень корректности полученных уравнений. Первый этап характеризуется переходом к частному случаю плоской задачи, при котором из исходной заготовки квадратного сечения выдавливается ступенчатая деталь прямоугольного сечения, в котором одна из сторон равна стороне квадрата исходной заготовки. На втором этапе перехода осуществляется выдавливание из исходной заготовки квадратного сечения плоскоступенчатой детали, имеющей квадратные сечения по всей длине. Непосредственно на третьем этапе формируется окончательный переход к осесимметричной деформации резца, при котором площадь квадрата заменяется равновеликой площадью круга. Зависимости, полученные в результате решения осесимметричной задачи, могут быть рекомендованы для расчетов при промышленной реализации технологии скоростного, комбинированного выдавливания биметаллических дорожных резцов

A facility to Search for Hidden Particles (SHiP) at the CERN SPS

A new general purpose fixed target facility is proposed at the CERN SPS accelerator which is aimed at exploring the domain of hidden particles and make measurements with tau neutrinos. Hidden particles are predicted by a large number of models beyond the Standard Model. The high intensity of the SPS 400~GeV beam allows probing a wide variety of models containing light long-lived exotic particles with masses below ${\cal O}$(10)~GeV/c$^2$, including very weakly interacting low-energy SUSY states. The experimental programme of the proposed facility is capable of being extended in the future, e.g. to include direct searches for Dark Matter and Lepton Flavour Violation.Comment: Technical Proposa

Differential branching fraction and angular analysis of the decay B0→K∗0μ+μ−

The angular distribution and differential branching fraction of the decay B 0→ K ∗0 μ + μ − are studied using a data sample, collected by the LHCb experiment in pp collisions at s√=7 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 1.0 fb−1. Several angular observables are measured in bins of the dimuon invariant mass squared, q 2. A first measurement of the zero-crossing point of the forward-backward asymmetry of the dimuon system is also presented. The zero-crossing point is measured to be q20=4.9±0.9GeV2/c4 , where the uncertainty is the sum of statistical and systematic uncertainties. The results are consistent with the Standard Model predictions

Observation of excited Lambda_b0 baryons

Using pp collision data corresponding to 1.0 fb-1 integrated luminosity collected by the LHCb detector, two narrow states are observed in the Lambda_b0pi+pi- spectrum with masses 5911.97 +- 0.12(stat) +- 0.02(syst) +- 0.66(Lambda_b0 mass) MeV/c^2 and 5919.77 +- 0.08(stat) +- 0.02(syst) +- 0.66(Lambda_b0 mass) MeV/c^2. The significances of the observations are 5.2 and 10.2 standard deviations, respectively. These states are interpreted as the orbitally-excited Lambda_b0 baryons, Lambda_b*0(5912) and Lambda_b*0(5920).Comment: Replaced by version published in Phys. Rev. Lett, modified fit with better mass resolution treatmen

Measurement of the relative rate of prompt χc0, χc1 and χc2 production at √s=7TeV

Prompt production of charmonium χc0, χc1 and χc2 mesons is studied using proton-proton collisions at the LHC at a centre-of-mass energy of √s=7TeV. The χc mesons are identified through their decay to J/ψγ, with J/ψ→μ+mu− using photons that converted in the detector. A data sample, corresponding to an integrated luminosity of 1.0fb−1 collected by the LHCb detector, is used to measure the relative prompt production rate of χc1 and χc2 in the rapidity range 2.0<y<4.5 as a function of the J/ψ transverse momentum from 3 to 20 GeV/c. First evidence for χc0 meson production at a hadron collider is also presented