Численные модели процессов теплопереноса в элементах технологических систем обработки резанием

Численные модели процессов теплопереноса в элементах технологических систем обработки резанием

Автор: Смирнов, Виталий Васильевич

Шифр специальности: 05.13.18

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2001

Место защиты: Бийск

Количество страниц: 144 с. ил

Артикул: 2281911

Автор: Смирнов, Виталий Васильевич

Стоимость: 250 руб.

Численные модели процессов теплопереноса в элементах технологических систем обработки резанием  Численные модели процессов теплопереноса в элементах технологических систем обработки резанием 

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1 РАСПРОСТРАНЕНИЕ ТЕПЛА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
1.1 Математическая формулировка задач
1.2 Обзор работ по исследуемой проблематике
1.3 Выводы .
2 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕПЛОПЕРЕНОСА В ОБЛАСТЯХ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ .
2.1 Особенности построения расчетных алгоритмов
2.2 Сравнительный анализ численных методов
2.3 Выводы
3 ОСОБЕННОСТИ ФУНЮ ЦГОНИРОВАНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА
3.1 Общая структура вычислительных средств.
3.2 Повышение эффективности расчетов для неодпомерных задач
3.3 Сравнение результатов расчета с известными решениями
3.4 Выводы
4 МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМИ РЕЖИМАМИ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ .
4.1 К выбору расчетной тепловой схемы .
4.2 Расчет напряженнодеформированного состояния режущего инструмента с учетом тепловых воздействий.
4.3 Исследование температурного состояния режущего инструмента с внутренними каналами охлаждения .
4.4 Оптимизация режимов теплового нагружения.
4.5 Численный анализ процессов теплопереноеа в материалах с неупорядоченной структурой
4.6 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ЛИТЕРАТУРА


Основные направления развития аналитической теплофизики резания рассматриваются в работах Н. Н.Зорсва, А. Н.Резникова, Г. И.Грановского, В. B.П. Подураева, А. Д.Макарова, В. А.Сипайлова, В. К.Старкова и др. ГУ и линейной постановкой задачи. Поэтому построить аналитическое решение для реальных теплофизических задач без различного рода упрощений фактически не удается. Численные методы по сравнению с аналитическими имеют ряд преимуществ. Разработке приложений численных методов к расчету процессов теплообмена посвящены работы А. П.Тихонова, А. А.Самарского, С. К.Годунова, Л. А.Коздобы, Д. Андерсона. С.Патанкара, Д. Ши и др. В отличие от аналитических решений, в большинстве методов численного решения ДУ типа (ВГ),(В2) в качестве первичных неизвестных используются значения зависимой переменной в некотором конечном числе точек расчетной области. Наглядность решения задач легко обеспечить, пользуясь современными средствами визуализации различных зависимостей, имеющихся в прикладных математических пакетах, и графическими возможностями современных языков программирования. Кроме того, в дальнейшем, с их помощью возможна обработка результатов численных экспериментов для выявления основополагающих зависимостей. Примеры численного исследования проблем теплофизики резания представлены в работах А. Н.Резникова, В. А.Остафьева, П. И.Ящерицына, А. О.Тау, M. G.Stevenson, Ю. Г.Кабалдина и ряде других. Однако многие вопросы создания адекватного инструментария решения прикладных задач, касающиеся управления современными физически сложными процессами обработки в механосборочных производствах, все еще остаются нерассмотренными. Поэтому в настоящее время представляется полезным как создание комплексов алгоритмов и программ для решения многих реальных задач теплообмена со сложными условиями, гак и их совершенствование на основе современных способов оптимизации вычислительных затрат и применения экономичных математических моделей. Вторая глава посвящена особенностям расчетных алгоритмов численного моделирования процесса теилопереиоса в областях сложной формы. В ней же дан сравнительный анализ используемых в работе численных методов. Пространственная дискретизация уравнений типа (В. В.2) наиболее часто производится с использованием метода конечных разностей (МКР), метода конечных элементов (МКЭ), либо методами граничных интегральных уравнений (ГНУ). При рассмотрении параметров сравнения алгоритмов вышеперечисленных методов проведен анализ тестовых задач и показано, что относительная эффективность того или иного численного метода обычно не поддается простой оценке, исходя из фундаментальных соображений. Согласно проведенной серии расчетов, если в качестве критерия первенства принимать экономичность в расчете на одну степень свободы, то три класса вычислительных методов могут быть расставлены в следующем порядке: МКР, МКЭ, ГНУ. Точность, достигаемая при применении различных методов с одним и тем же числом степеней свободы, исходя из принятых теоретических оценок погрешностей, соответствует следующей расстановке: ГИУ, МКЭ, МКР. Однако программы, разработанные на основе МКЭ, являются наиболее универсальными. Вследствие учета преимуществ и недостатков рассматриваемых численных методов следует вывод, что наиболее рациональным направлением в развитии приложений МКР, МКЭ и ГИУ к реальным задачам было бы не их противопоставление, а использование достоинств каждого из них. Это можно осуществить, производя выбор из арсенала имеющихся алгоритмов МКР, МКЭ и ГИУ тех инструментов, которые лучше соответствуют особенностям конкретной проблемы. Причем является целесообразным применять их в комбинациях и в разных масштабах при рассмотрении разных аспектов задачи, а также создавать специальные гибридные алгоритмы, совмещающие их идеи. В третьей главе рассмотрены особенности функционирования спроектированного вычислительного комплекса. Описана общая структура вычислительных средств. Предложены мероприятия, направленные на повышение эффективности расчетов для неодномерных задач (уменьшение вычислительных затрат).

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: 0.237, запросов: 244