Научные основы автоматизации процесса вытяжки световодов

Научные основы автоматизации процесса вытяжки световодов

Автор: Ильичев, Валентин Афанасьевич

Шифр специальности: 05.13.06

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2007

Место защиты: Санкт-Петербург

Количество страниц: 204 с. ил.

Артикул: 4040367

Автор: Ильичев, Валентин Афанасьевич

Стоимость: 250 руб.

Научные основы автоматизации процесса вытяжки световодов  Научные основы автоматизации процесса вытяжки световодов 

Волоконнооптические элементы ВОЭ давно неотъемлемой частью волоконнооптических систем и электроннооптических приборов. ВОЭ состоят из одножильных или многожильных стержней световодов. В силу того, что затухание света в волокне очень мало 0,,0 дБкм, волоконные световоды используются для передачи оптических сигналов на большие расстояния в широкой полосе частот. Области применения таких волокон охватывают создание телекоммуникационных систем, волноведущих систем для передачи световых потоков высокой интенсивности, подводные волоконнооптические системы связи , 6. Теоретические основы передачи светового сигнала по световоду разрабатываются в рамках такой области науки и техники, как, оптоэлектроника и ее новому направлению оптической микромеханике . Другой важной особенностью оптических волокон является чувствительность к электрическому полю эффект Керра, магнитному полю эффект Фарадея, к вибрации, температуре, давлению, деформациям. Эти эффекты в оптических системах связи проявляют себя как недостатки.


Особенность состоит в том, что эта поверхность мала, а скорости вытяжки очень велики для волокна 1 мс. В связи с этим, исследование носило экспериментальный характер. Изучалось естественное охлаждение и принудительное воздухом. Авторы пришли к выводу, что, подбирая режим охлаждения, можно существенно улучшить качество волокна. Выполненный в работе 9 качественный анализ показал, что нарушение геометрии луковицы происходит под действием избыточного давления Лапласа. Из 9 следует, что поверхностное натяжение почти всегда мешает получить стеклоизделие требуемого качества. Оно способствует тому, что размягченная стекломасса принимает шарообразную форму. Эксперименты показали, что отношение должно находиться в пределах 2 6,5. В 8 используется модель ньютоновской жидкости. Отмечается, что в процессе формирования стекломассы ее вязкость в зоне размягчения может меняться на 8 9 порядков. В 5 рассматривается процесс вытяжки стекл о волокна из расплава через фильеру. Определяются границы процесса, задаваемые соотношением напряжения и вязкости в зоне формирования световода. Задача решается в рамках модели ньютоновской жидкости. Однако не учтено влияние инерционности потока. Процесс формообразования капилляра из трубчатой заготовки рас смотрен в . Процесс описывается уравнением Навье Стокса и уравнением неразрывности. Предполагается, что процесс вытяжки стационарен, переход в капилляр происходит плавно. При этих предположениях задача нахождения формы перехода и размеров полученного капилляра решается с помощью системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Можно привести большое количество работ, например , , 2, 3 в которых процесс деформации стекломассы описывается в рамках динамики жидкости. В таких работах наблюдается преемственность с исследованиями процесс изготовления технического волокна. В работе реализуется уже другой подход. Динамика формообразования волокна из расплава рассматривается как переходный процесс. Реакция стекломассы на приложение к ней формирующей силы рассматривается как функция времени, прошедшая от момента выхода стекломассы из фильерного отверстия до момента образования волокна. Для вязкой области зоны формирования задача решается без учета упругости стекломассы. Для определения реакции системы используются линейные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами. В работе отвернется модель, ограниченная решениями гидродинамической задачи о течении струи несжимаемой ньютоновской жидкости. Предполагается использовать методы нелинейной термомехашки. Решение соответствующих уравнений возможно лишь при точном знании функции распределения вязкости вдоль оси луковицы. Приведено решение для прямоугольного распределения вязкости. Развитие этого подхода дано в . Отмечается, что флюктуации размеров поперечного сечения могут возникнуть в результате механических вибраций, температурных колебаний и т. Авторы утверждают, что большинство математических моделей описывают процесс вытяжки лишь качественно. В этой работе исследуется отклик выходного сечения на периодические возмущения скорости вытяжки с учетом распределения текучести, соответствующей реальному физическому процессу. Результаты решения предегавлены в виде амплитудночастотных характеристик, описывающих отношение амплитуды возмущения выходного сечения волокна к амплитуде возмущения скорости вытяжки. Из результатов расчета видно, что существует ярко выраженная низкочастотная область отклика, в которой это отношение принимает наибольшее значение. Опасная область находится
около Гц. На эту область приходится ярко выраженный пик, положение которого слабо зависит от параметров процесса. Недостаток модели заключается в том, что она не учитывает возмущений, определяемых поперечными колебаниями стеклянного стержня нити на участке ог захватов до зоны формирования. С позиций термодинамики построена модель в работе . Здесь решается локальная задача расчета температурного поля в зоне формирования. Решение получено в численном виде. Численные методы используются в работах , .

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: 0.220, запросов: 244