Стохастически-детерминистическое моделирование электроразрядного разрушения материалов

Стохастически-детерминистическое моделирование электроразрядного разрушения материалов

Автор: Усманов, Гаяр Закирович

Год защиты: 2009

Место защиты: Томск

Количество страниц: 109 с. ил.

Артикул: 4368194

Автор: Усманов, Гаяр Закирович

Шифр специальности: 01.04.02

Научная степень: Кандидатская

Стоимость: 250 руб.

Стохастически-детерминистическое моделирование электроразрядного разрушения материалов  Стохастически-детерминистическое моделирование электроразрядного разрушения материалов 

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРУШЕНИЯ ТВЕРДОГО МАТЕРИАЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РАЗРЯДОМ.
1.1. Физические процессы, определяющие характеристики и закономерности развития разрядных структур.
1.2. Математические модели роста разрядных структур
1.3. Основные процессы, приводящие к зарождению и развитию трещин в твердом материале под действием деформаций.
1.4. Математические модели деформации и разрушения твердого тела
1.5. Взаимовлияние процессов при электроразрядпом разрушении.
Глава 2. КОМПЛЕКСНАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНОГО
РАЗРУШЕНИЯ.
2.1. Формулировка стохастическидетерминисгической модели развития разряда трещинообразования в твердом материале.
2.1.1. Работа генератора с емкостным накопителем
2.1.2. Развитие разряда.
2.1.3. Изменение состояния пламенного канала пробоя.
2.1.4. Деформация и трещинообразование
2.1.5. Условия согласования.
2.2. Численная реализация комплексной модели.
Глава 3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ РАЗРЯДА И
РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛА.
3.1. Пространственновременные, токовые и полевые характеристики развития разряда в системе электродов остриеплоскость.
3.2. Моделирование внедрения разрядного канала в твердый диэлектрик, находящийся под слоем жидкости.
3.3. Токовые и полевые характеристики канальной стадии разряда.
3.4. Моделирование распространения волн и образования структуры
трещин в твердом материале.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ


Таким образом, отсутствует не только физико-математическая модель этих процессов в их взаимосвязи, но и их единое феноменологическое описание. Теоретические трудности обусловлены как сложностью аналитического описания стохастически развивающихся разрядных каналов и трещин, так и проблемой совместного рассмотрения электрических и механических процессов. Кроме того, разрядные каналы и трещины образуют трехмерные структуры, форма которых может существенно влиять на процесс разрушения, поэтому использование одно-и двумерных приближений не всегда оправдано. В связи с этим, для теоретического изучения электроразрядного разрушения, целесообразно использовать метод компьютерного моделирования. Цель работы: создание комплексной физико-математической модели электроразрядного разрушения, установление закономерностей электрического разряда в конденсированных диэлектриках и характеристик разрушения твердого материала плазменным каналом пробоя. Определение основных процессов, влияющих на характер элекроразрядного разрушения материалов, и установление взаимосвязей между ними. Создание физико-математической модели, самосогласованно описывающей работу генератора импульсных напряжений, рост плазменных каналов в диэлектрике, перенос зарядов' вдоль каналов, перераспределение электрического поля в диэлектрике, расширение канала пробоя, деформацию материала, формирование и распространение в нем структуры трещин. Разработка на основе модели численного алгоритма и программного обеспечения, позволяющего проводить исследование закономерностей электрического пробоя конденсированных диэлектриков и разрушения твердых материалов с помощью вычислительных экспериментов. Выбор параметров модели сопоставлением результатов моделирования с результатами физических экспериментов, представленными в л итератур н ых источ ни к ах. Установление закономерностей формирования разрядных структур для различных диэлектриков и систем электродов, разрушения твердого материала разрядным каналом расположенным вблизи свободной поверхности. Методы исследования включают в себя анализ феноменологии и физических процессов, ответственных за рост структур разрядных каналов и трещин, использование стохастически-детермиипстического подхода для построения комплексном модели электроразрядного разрушения, проведение численных исследований с помощью созданного проблемно-ориентированного программного обеспечения, установление закономерностей формирования структур разрядных каналов и трещин на основе анализа результатов моделирования и сопоставления с эксперимен гальными данными. Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты способствуют более глубокому пониманию процессов, протекающих при пробое и разрушении, а также развитию математических моделей электрического пробоя и разрушения. На основе модели разработаны численный алгоритм и программное обеспечение, позволяющее численно исследовать электрический пробой и разрушение диэлектриков при различных условиях и параметрах модели. Созданная модель и программное обеспечение могут применяться как для теоретических исследований явления, так и для выбора параметров импульсных генераторов с целью оптимизации технологий электроразрядного разрушения. На основе созданных моделей разработаны компьютерные лабораторные работы, которые используются в учебном процессе ТПУ, СГТА для изучения пробоя конденсированных диэлектриков. Личный вклад автора заключается в участии в постановке задачи исследований, анализе процессов протекающих при электроразрядном разрушении, создании физико-математической модели, разработке численных алгоритмов расчета и проблемно-ориентированного программного обеспечения (при участии Чеглокова A. A.), проведении численных исследований закономерностей пробоя конденсированных диэлектриков и разрушения твердого диэлектрика, анализе и интерпретации полученных данных. Все основные положения и выводы диссертации получены автором лично. Апробация работы. Результаты диссертационной работы были представлены па следующих конференциях: Научная сессия МИФИ (Москва ); Всероссийская научная конференция молодых ученых «Наука. Технологии.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.919, запросов: 142