К изучению экологии жуков-долгоносиков
(Coleoptera, Curculionidae) Саратовского Прихоперья
В статье рассматриваются особенности фенологии и трофической специализации жуков-долгоносиков Саратовского Прихоперья.
Актуальность изучения жуков-долгоносиков определяется чрезвычайным разнообразием их видового состава: в мире их насчитывается более 70 000 видов, в нашей стране приблизительно 5 000 видов. Многие виды имеют практическое значение как опасные вредители культурных или дикорастущих растений либо как фитофаги сорняков. До сих пор особенности экологии многих жуков-долгоносиков мало изучены.
Целью исследования было изучение особенностей питания и фенологии жуков-долгоносиков Саратовского Прихоперья. Методами сбора материала являлись ручной сбор с поверхности субстрата и растений, кошение энтомологическим сачком по траве и ветвям деревьев. При определении объекта питания использовались собственные материалы и литературные данные5.
Все 67 обнаруженных видов долгоносиков питаются разнообразными частями растений, из них 51 вид развивается за счет травянистых растений, остальные 16 видов питаются тканями и органами деревьев.
Из 16 видов долгоносиков дендрофагов пять видов являются ксилофагами, четыре — флеофагами, три — карпофагами, два — ризофагами
и один — филлофагом. Облигатными дендрофагами являются представители подсемейств Cossoninae, Mesoptiliinaе, Molytinae, которые питаются корой и древесиной деревьев.
Облигатными гербифагами являются представители подсемейств Lixinae, Hyperinae, Ceutorhynchinae. По трофической специализации среди гербифагов преобладают ризофаги (26 видов), остальные трофические группы представлены меньшим количеством видов: филлофаги и карпофаги по семь видов, антофаги представлены шестью видами и каулифаги пятью видами.
Широкая полифагия отмечена у шести видов из разных подсемейств,
к ним относятся корнегрызущие виды. Большинство видов являются олигофагами и развиваются на растениях одного семейства, часто предпочитают один или несколько видов растений одного рода. Чаще всего используются в пищу растения из семейств сложноцветные, бобовые, а также гречишные, розоцветные и маревые. Лишь часть видов является монофагами и развивается только на одном виде растений, например Ceutorhynchus roberti Gyllenhal, 1 837 развивается только на чесночнице лекарственной.
По времени лета имаго жуков-долгоносиков выделено четыре фенологических группы. Наиболее богата видами весенне-летняя фенологическая группа, которая представлена 30 видами. Следующие по численности весенне-осенняя и летняя группы включают 17 и 13 видов соответственно. Весеннюю феногруппу составляют всего два вида.
Фенологические особенности объясняются трофической специализацией — сроки развития личинок и время выхода имаго тесно связаны со сроками развития кормового растения. Например, Curculio glandium Marsham, 1 802 развивается в желудях и поэтому встречается только
в период созревания желудей.
На основании собранного материала и изученных особенностей экологии пока нельзя выделить редкие и малочисленные виды, нуждающиеся в охране. Однако можно рассматривать жуков-долгоносиков как необходимую для устойчивого функционирования экосистем и рационального использования природных ресурсов.
М. Ю. Богина
г. Балашов, БИСГУ
Моделирование деформирования конструктивного элемента
в условиях радиационного облучения
В статье рассматривается вопрос моделирования деформирования и разрушения конструктивного элемента в условиях радиационного облучения, приводятся физические соотношения, кинетика накопления повреждений, закон изменения поврежденности и т. п.
Вопросам учета воздействия различных факторов, в том числе и агрессивной внешней среды, при расчете элементов конструкций в настоящее время уделяется большое внимание. Не только деформирование, но
и разрушение есть не мгновенный акт, а длительный процесс, который начинает развиваться практически с момента приложения к телу внешней нагрузки. Температура, агрессивная среда с одновременным радиационным воздействием приводят к изменению кинетики этого процесса. Деформация и разрушение тел определяются как приложенными нагрузками, так и другими, в том числе и радиационными внешними воздействиями.
При описании процессов деформирования могут использоваться разные виды моделей: физические, упрощенные физические и математические.
Физическая модель представляет собой описание изучаемого процесса в физически содержательных терминах, учитывающее современный уровень сведений об этом процессе. Физическая модель включает систематизированные экспериментальные данные, известные и изученные соотношения между параметрами процессов, всевозможные гипотезы о различных сторонах данного процесса. Физическая модель в силу этого оказывается весьма сложной, поэтому для анализа применяют более упрощенные физические модели, в которых с помощью ряда гипотез не учитываются или упрощенно учитываются некоторые причины и факторы, отражающие воздействие реальных условий эксплуатации, а сложные зависимости аппроксимируются простыми.
Математические модели описывают изменение и взаимосвязь параметров в расчетных схемах (в упрощенных физических моделях) с помощью некоторых математических соотношений, а именно алгебраических, диф-ференциальных, интегральных уравнений и других соотношений, а также алгоритмов и программ. С использованием математических моделей можно не только описать известные экспериментальные эффекты, но и спрогнозировать возможное их изменение с течением времени, либо при других параметрах, отражающих воздействие внешних факторов.
Рассмотрим модель деформирования и разрушения конструктивного элемента в условиях радиационного облучения, приводящего к ускорению деформирования. Физические соотношения примем в виде6:
 . (1)
Кинетику накопления повреждений будем описывать уравнением:
  (2)
В этих уравнениях: — полная деформация; — напряжение; t — время; А(Ф), (Ф), (Ф), S(Ф), g(Ф)— коэффициенты, зависящие от флюенса и принимающие постоянные значения при определенных условиях облучения. То есть, предполагаем, что под действием облучения вид определяющих уравнений не изменится, а изменятся лишь значения коэффициентов. Из уравнения (1) для случая «мгновенного» нагружения
в момент времени t = 0 имеем степенную зависимость:
мгн = А (3)
Интегрируя (2) при постоянных значениях коэффициентов и = 0 =
= соnst, получим следующий закон изменения поврежденности:
 . (4)
Из (4), полагая П = 1, получим уравнение кривой длительной прочности:
.
(5)
Если имеются экспериментальные данные по длительной прочности необлученных или облученных до определенной дозы образцов, то, используя метод наименьших квадратов, можно определить коэффициенты S и g.
 (6)
 . (7)
В этих выражениях ti* — время до разрушения при напряжении i; N — число экспериментальных точек на кривой длительной прочности.
Подставляя (4) в (1), получим следующее выражение (справедливое при = 0):
 . (8)
Вычитая из этого выражения «мгновенную» деформацию (3), получим выражение для деформации «ползучести», вызванной накоплением повреждений:
 . (9)
Аппроксимируя этой зависимостью опытные кривые ползучести, можно определить коэффициент . По методу наименьших квадратов имеем:
 . (10)
Здесь Пi, i, ti — координаты опытных точек на кривых ползучести,
рi = р(ti, i); М — количество опытных точек на кривых ползучести.
Входящие в (10) значения А и легко определяются при аппроксимации экспериментальной диаграммы «мгновенного» деформирования
материала зависимостью (3). Используя метод наименьших квадратов, получим:
 , (11)
 , (12)
где L — число экспериментальных точек на диаграмме «мгновенного» деформирования материала.
Если имеются данные по длительной пластичности, то есть зависимости деформации ползучести при разрушении от напряжения при П = 1, то коэффициент можно найти с помощью преобразованного уравнения (10):
 , (13)
где рi*, i — координаты экспериментальных точек на кривой длительной пластичности р*() ; R — число опытных точек на этой кривой.
C использованием полученных формул были определены значения коэффициентов для стали ОХ16Н15М3Б, которые приведены в табл.
Значение коэффициентов модели
Коэффициенты
|
А, МПа
|
|
|
S
|
g
|
Значения коэффициентов для стали без облучения
|
510-6
|
1
|
28,4
|
1,110-47
|
18,21
|
Значения коэффициентов для стали после облучения
|
5,710-6
|
1
|
23,06
|
1,8310-25
|
9,47
|
Зависимость (1) с учетом (2) позволяет рассчитывать поведение изгибаемых элементов как при отсутствии облучения, так и после облучения определенной дозой.
М. Н. Бригадиренко
г. Балашов, БИСГУ
|
