Физические основы и математическое моделирование механики порошковых металлокомпозитов

• Автор: Вахрушев, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 297 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Принятые обозначения
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ФИЗИЧЕСКИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ В ПОРОШКОВЫХ СИСТЕМАХ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ И
ПРИМЕНЕНИИ
1Л.Физические процессы и математические модели диспергирования
порошков
1ЛЛ. Физические процессы диспергирования порошков
1Л.2. Математическая модель процесса диспергирования
порошков в изотермических условиях
1Л.З. Математическая модель диспергирования порошков при
переменной температуре
1.2. Физические и математические модели процессов прессования порошковых металлокомпозитов
1.2.1. Физика процесса прессования
1.2.2. Математическая модель прессования
1.3. Физические и математические модели процессов, протекающих при эксплуатации изделий из порошковых
металлокомпозитов
1.3.1.Физика процессов, сопровождающих эксплуатацию
порошковых металлокомпозитов
1.3.2. Математические модели процессов, протекающих при эксплуатации изделий из порошковых
металлокомпозитов
Выводы по главе

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ФРАГМЕНТАЦИИ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ
НАГРУЖЕНИИ ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ И ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ РАЗГРУЗКЕ
2Л. Решение в рядах по собственным частотам и формам колебаний задачи изотермического диспергирования порошковой частицы при нагружении высоким давлением и высокоскоростной
разгрузке
2.2. Результаты расчетов изотермического диспергирования частиц
игольчатой формы при мгновенном сбросе давления
2.3.Численное исследование изотермического диспергирования частиц
сферической формы при мгновенном сбросе давления
2.4. Экспериментальные исследования диспергирования порошков на
установке сброса давления
2.4.1.0писание экспериментальной установки
2.4.2. Результаты экспериментов по диспергированию порошка
двуокиси кремния
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ПОРОШКОВ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
3.1. Конечно-элементная формулировка задачи изотермического диспергирования порошков
3.2. Конечно-элементная формулировка задачи неизотермического процесса диспергирования порошков

3.3. Конечно-элементное моделирование задачи диспергирования с учетом фазовых переходов
3.4. Анализ точности и устойчивости конечно - элементных алгоритмов решения задач диспергирования
3.5. Исследование кинетики диспергирования порошков методом конечных элементов
3.5.1. Исследование кинетики диспергирования частиц при сбросе давления
3.5.2. Исследование кинетики диспергирования частиц при ударе о преграду
3.5.3. Диспергирование частиц при взаимодействии с фронтом ударной волны
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРЕССОВАНИЯ, РЕОНОМНЫХ СВОЙСТВ И НАБУХАНИЯ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВЛАГИ ПОРОШКОВЫХ МЕТАЛЛОКОМПОЗИТОВ
4.1. Построение “единой” кривой деформирования порошкового материала
4.1.1. Методика построения “единой” кривой деформирования....127 4.1.2.Экспериментальное построение “единой” кривой
деформирования порошковых металлокомпозитов
4.2. Экспериментальные исследования реономных свойств порошковых металлокомпозитов
4.2.1. Одноосные испытания на ползучесть
4.2.2. Экспериментальные исследования реономных свойств порошковых композитов при двухосном нагружении

1.1.2. Математическая модель процесса диспергирования порошков
Рассмотрим одиночную частицу из материала, в общем случае, неоднородного, находящуюся в среде с начальным давлением Р0, температурой Т0 и занимающую область П0 (рис. 1.1). Положение частицы определяется координатами х(х,у,г). Вследствие сжатия по поверхности 80, частица накапливает упругую энергию деформации П0, которой соответствуют начальные поля вектора перемещений П0, тензоров деформаций е0 и напряжений 60.
Величина упругой энергии, накопленной частицей, определяется работой сил давления на ее поверхности
которая равна работе напряжений ст на деформациях в в объеме Г
где й0- вектор перемещений на поверхности 80; п - нормаль к поверхности Б,,; ° - знак внутреннего произведения.
В момент времени давление Р0 изменяется, и накопленная в частице потенциальная энергия ио переходит в кинетическую энергию ее упругих колебаний. В момент времени 1 = 1», при определенных условиях,
в изотермических условиях
(1.1)
(1.2)