Оптимальное проектирование установок индукционного нагрева периодического действия для конверсионных технологий

• Автор: Клочкова, Наталья Николаевна
• Шифр специальности: 05.09.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 105 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Проблема индукционного нагрева тел вращения сложной формы

1.1. Особенности индукционного нагрева симметричных

тел с переменным радиусом

1.2. Постановка задачи оптимального проектирования

1.3. Выводы по главе

2. Идентификация объекта исследования

2.1. Постановка задачи и выбор метода решения

2.2. Конечно-элементная модель электромагнитного поля
2.3. Конечно-элементная модель расчета тепловых полей
2.4. Выводы по главе
3. Разработка методики оптимального проектирования системы
индукционного нагрева тел вращения сложной формы
3.1 Проблема оптимально проектирования конструкций индукционных нагревательных устройств и методы её решения
3.2 Выбор критерия оптимальности конструкции индуктора
3.3 Многокритериальная оптимизация конструктивных параметров индукционной установки
3.3.1 Постановка задачи 5
3.3.2 Математическая формализация задачи
3.3.3 Методика и алгоритм оптимизации
3.4 Выводы по главе
4. Оптимальное конструирование системы индукционного
нагрева специализированных объектов
4.1. Оптимизация конструкции индукционного нагревателя
для утилизации взрывателя
4.2. Установки периодического действия для утилизации взрывателей

4.2.1. Устройство установок для уничтожения взрывателей
4.2.2. Работа установки
4.3. Выводы по главе
Заключение
Литература
Приложения ЮЗ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. В настоящее время одной из насущных проблем предприятий оборонной промышленности стало наличие большого количества боеприпасов с истекшим сроком хранения, а также выбракованных или попавших в класс сокращаемых вооружений. Это делает актуальной проблему создания надежных и высокоэффективных установок, обеспечивающих безопасную и гарантированную утилизацию специальных изделий, относящихся к обычным видам вооружений, например, артиллерийских снарядов, бомб и взрывателей к ним, с последующим использованием металлов корпусов в промышленном производстве.
Так как взрывные устройства содержат целый ряд сложных по конструкции узлов, собранных с помощью герметизирующих и уплотняющих полимеризирующихся мастик (рис. 1), разборка их с извлечением узлов с взрывчатыми веществами затруднена и нецелесообразна. Используемые в настоящее время такие методы уничтожения, как захоронение и потопление, мало приемлемы, так как с течением времени при разрушении корпусов происходит загрязнение окружающей среды взрывчатыми веществами
Рис. 1. Эскиз взрывного устройства.
Одним из эффективных способов уничтожения огневой цепи взрывателя является интенсивный нагрев корпуса взрывателя до температуры воспламенения взрывчатого вещества. Для гарантированного инициирования

Матрица внешних источников тока:
# = -/р0^2 тсК?,

л;=-^05е(2Г,+Г].+Гк) (2.42)
В последнем выражении плотность внешних источников тока внутри элемента является постоянной.
Согласно выражению (2.38) элементные матрицы (2.40)-г(2.42) должны быть объединены в глобальные матрицы, характеризующие поведение дискретной системы в целом. Этот процесс получил название ансамблиро-вания элементов.
пе пе пе
м=да,м=ш,.и=ЕМ' ал)

В реальной ситуации расчет коэффициентов элементарных матриц и их ансамблирование осуществляется одновременно, при этом исходное уравнение в частных производных (2.30) заменяется системой алгебраических уравнений с комплексными коэффициентами вида:
{М +/№] + М = 0 (2.44)
Решение последней осуществляется с помощью стандартной процедуры 1Л)Ьт-факторизации /6/ и полностью определяет искомую функцию А(г,г) в узлах расчетной сетки КЭ. Краевые условия, типа А—0 учитываются путем принудительного исключения столбцов и строк глобальных матриц (2.43), относящихся к узлам дискретной системы, лежащих на удаленных границах 8 области (). Условия симметрии удовлетворяются при ан-самблировании элементов автоматически. /3/.