Регистрация / Вход
Прислать материал

Модельные представления термического удара при импульсных и пульсирующих тепловых нагрузках.

ФИО
Мерлякова Екатерина Алексеевна
Электронная почта
43a108a6fkate-526@yandex.ru
Номинация
Информационные технологии
Институт
Институт информационных технологий и автоматизированных систем управления (ИТАСУ)
Кафедра
Инженерной кибернетики
ФИО научного руководителя
Ремизова Ольга Игоревна , к.ф.-м.н.,доцент
Академическая группа
ММ-12-2
Наименование тезиса
Модельные представления термического удара при импульсных и пульсирующих тепловых нагрузках.
Тезис

     Стремительное развитие техники в последнее десятилетие показало, насколько важен учет всех, даже на первый взгляд незначительных, нюансов при ее создании, чтобы ее эксплуатация не становилась причиной техногенных катастроф. Исследование различных процессов тепловой обработки материалов из года в год получают все более широкое развитие, причиной чему являются нужды промышленности, и совершенствование этих процессов является одним из направлений современных научных исследований.

     В различных процессах обработки материалов концентрированными потоками энергии используется тепловое действие плазменного потока, лазерного или электронного лучей. В этих условиях происходит скачкообразное изменение температуры поверхности твердого тела или граничащей с ним среды – так называемый тепловой удар.

     Ситуации, вызывающие термический удар, появляются также и во многих других практически важных областях, поскольку с развитием современной техники значительно расширяется диапазон температур, в которых приходится работать механизмам и конструкциям. С этим приходится иметь дело в авиации, ракетной и космической технике, ядерной энергетике, при производстве и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания, дизельных двигателей и турбинных установок, в химическом машиностроении и других областях.

Такие исследования  необходимы:

  • для разработки методов применения лазеров в технологических операциях (резание, сварка);
  • при исследовании синтеза и свойств теплостойких (термостабильных) полимеров в условиях радиационного облучения или резких температурных перепадов;
  • в криогенной технике.

    Цель работы заключается в получении различных форм аналитических решений тепловой задачи с целью сравнения  какая из форм какую сторону теплового  процесса позволяет изучить наиболее полно.

     В данной работе в  качестве модельного элемента был выбран длинный тонкий стержень. Для его описания было использовано уравнение теплопроводности.

     Применив один из аналитических методов решения уравнения, получаем итоговое уравнение , по которому можно построить модель.

     В результате проделанной работы получено одно из модельных представлений поставленной задачи. Данная модель позволяет дать ответ на вопрос «как распределяется тепло внутри заготовки с течением времени». На данной модели можно изучить распространение тепла для разных материалов.

Идея  работы заключается  в том, что бы на базе поставленного уравнения получить различные  аналитические и численные формы, благодаря которым можно разносторонне   изучить интересующий  процесс.