Direct imaging of shock wave splitting in diamond at Mbar pressure

Understanding the behavior of matter at extreme pressures of the order of a megabar (Mbar) is essential to gain insight into various physical phenomena at macroscales—the formation of planets, young stars, and the cores of super-Earths, and at microscales—damage to ceramic materials and high-pressure plastic transformation and phase transitions in solids. Under dynamic compression of solids up to Mbar pressures, even a solid with high strength exhibits plastic properties, causing the induced shock wave to split in two: an elastic precursor and a plastic shock wave. This phenomenon is described by theoretical models based on indirect measurements of material response. The advent of x-ray free-electron lasers (XFELs) has made it possible to use their ultrashort pulses for direct observations of the propagation of shock waves in solid materials by the method of phase-contrast radiography. However, there is still a lack of comprehensive data for verification of theoretical models of different solids. Here, we present the results of an experiment in which the evolution of the coupled elastic–plastic wave structure in diamond was directly observed and studied with submicrometer spatial resolution, using the unique capabilities of the x-ray free-electron laser (XFEL). The direct measurements allowed, for the first time, the fitting and validation of the 2D failure model for diamond in the range of several Mbar. Our experimental approach opens new possibilities for the direct verification and construction of equations of state of matter in the ultra-high-stress range, which are relevant to solving a variety of problems in high-energy-density physics

Виготовлення дослідного зразка безпілотного апарату та впровадження результатів дослідження

Мета роботи – підвищення функціональної ефективності бортової системи безпілотного літального апарату, що здійснює у автономному режимі локальну навігацію та класифікаційний аналіз спостережень за умов ресурсних та інформаційних обмежень. Методи дослідження – аналіз літературних джерел, методи розрідженого кодування, методи нейромережевого та інформаційно-екстремального моделювання

Інтелектуальна автономна бортова система безпілотного літального апарату для ідентифікації об'єктів на місцевості

Виконано аналітичний огляд сучасного стану розроблення бортових систем безпілотних літальних апаратів і сформовано технічне завдання на дослідний зразок інтелектуальної бортової системи для ідентифікації об’єктів на місцевості. Було розроблено структурні та функціональні схеми апаратно-програмного та алгоритмічного забезпечення безпілотного літального апарату. Вперше запропоновано алгоритм самонавчання екстрактора ієрархічного ознакового опису спостережень на основі принципів розрідженого кодування та самоорганізації неструктурованих сіток. Запропоновано критерій оцінки ефективності вирішальних правил автономної бортової системи для ідентифікації об’єктів на місцевості. Запропоновано структурну та компоновочну схеми БЛА для проведення досліджень. Розроблено структурні та функціональні схеми програмного та інформаційного забезпечення БЛА, що передбачає інтеграцію різнорідної сенсорної інформації для екстракції комплексних ознак, які використовуються алгоритмами навігації, детектування перешкод та об’єктів інтересу, що дозволяє підвищити надійність системи за рахунок взаємної компенсації недоліків окремих сенсорних систем

Розробка інформаційного та програмного забезпечення бортової системи безпілотного апарату, що функціонує в режимі навчання вирішувальних правил та класифікаційного аналізу спостережень

Мета роботи – підвищення функціональної ефективності бортової системи безпілотного літального апарату, що здійснює у автономному режимі локальну навігацію та класифікаційний аналіз спостережень за умов ресурсних та інформаційних обмежень. Методи дослідження – аналіз літературних джерел, методи розрідженого кодування, методи нейромережевого та інформаційноекстремального моделювання

Інтелектуальна автономна бортова система безпілотного літального апарату для ідентифікації об'єктів на місцевості

Виконано аналітичний огляд сучасного стану розроблення бортових систем безпілотних літальних апаратів і сформовано технічне завдання на дослідний зразок інтелектуальної бортової системи для ідентифікації об’єктів на місцевості. Було розроблено структурні та функціональні схеми апаратно-програмного та алгоритмічного забезпечення безпілотного літального апарату. Вперше запропоновано алгоритм самонавчання екстрактора ієрархічного ознакового опису спостережень на основі принципів розрідженого кодування та самоорганізації неструктурованих сіток. Запропоновано критерій оцінки ефективності вирішальних правил автономної бортової системи для ідентифікації об’єктів на місцевості. Запропоновано структурну та компоновочну схеми БЛА для проведення досліджень. Розроблено структурні та функціональні схеми програмного та інформаційного забезпечення БЛА, що передбачає інтеграцію різнорідної сенсорної інформації для екстракції комплексних ознак, які використовуються алгоритмами навігації, детектування перешкод та об’єктів інтересу, що дозволяє підвищити надійність системи за рахунок взаємної компенсації недоліків окремих сенсорних систем

Розробка інформаційного та програмного забезпечення бортової системи безпілотного апарату, що функціонує в режимі самонавчання екстрактора ознакового опису середовища для навігації та класифікаційного аналізу спостережень

Мета роботи – підвищення функціональної ефективності бортової системи безпілотного літального апарату, що здійснює у автономному режимі локальну навігацію та класифікаційний аналіз спостережень за даними різнотипних сенсорів за умов ресурсних та інформаційних обмежень, і неповної визначеності, обумовленої довільними умовами спостереження та нестаціонарністю середовища

Experimental study of the parameters of the active tool of a cultivator with a frame in form a flexible tubular element

The following article presents the results of an experimental definition of the parameters of the active tool of a cultivator with a frame in the form of a flexible tubular element, having a leak-proof hollow tube with a non-round cross-section. By supplying the cavity of the frame with discrete pressure, the free end point with the cultivator point is forced to ripple, which allows the optimal vibration conditions of the cultivator to be established in various physical and mechanical soil properties. It is concluded that the elastic response of the flexible tubular element has a nonlinear nature. This research established the characteristics of the amplitude frequency, the resonance frequency and the speed of the cultivator. Two operating modes have been revealed: pre-resonance mode, having a range of 8 to 11 Hz, and post-resonance mode, having a range of 14 to 31,5 Hz

Bioactivity Features of a Zn-1%Mg-0.1%Dy Alloy Strengthened by Equal-Channel Angular Pressing

The structure, phase composition, corrosion and mechanical properties, as well as aspects of biocompatibility in vitro and in vivo, of a Zn-1%Mg-0.1%Dy alloy after equal-channel angular pressing (ECAP) were studied. The structure refinement after ECAP leads to the formation of elongated α-Zn grains with a width of ~10 µm and of Mg- and Dy-containing phases. In addition, X-ray diffraction analysis demonstrated that ECAP resulted in the formation of the basal texture in the alloy. These changes in the microstructure and texture lead to an increase in ultimate tensile strength up to 262 ± 7 MPa and ductility up to 5.7 ± 0.2%. ECAP slows down the degradation process, apparently due to the formation of a more homogeneous microstructure. It was found that the alloy degradation rate in vivo after subcutaneous implantation in mice is significantly lower than in vitro ones. ECAP does not impair biocompatibility in vitro and in vivo of the Zn-1%Mg-0.1%Dy alloy. No signs of suppuration, allergic reactions, the formation of visible seals or skin ulcerations were observed after implantation of the alloy. This may indicate the absence of an acute reaction of the animal body to the Zn-1%Mg-0.1%Dy alloy in both states