Применение математического моделирования, численных методов и комплексов программ для решения задач оптимизации и проектирования гальванических процессов

• Автор: Кириченко, Георгий Александрович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 121 с. : ил.

Содержание
Введение .
Глава 1. Обзор современного состояния вопросов математического моделирования гальванических процессов

1.1. Математические модели гальванических процессов

1.2. Численные методы решения систем уравнений математических моделей с распределнными координатами

1.3. Разработка комплексов программ ЭВМ моделирования гальванических процессов

Глава 2. Математическая модель гальванической ванны . .

2.1. Представление математической модели.

2.2. Обобщнная функция состояния гальванической ванны .

2.3. Определение уравнений математической модели.

2.4. Практическое применение разработанной математической модели .

Глава 3. Численный метод решения уравнений математической модели гальванического процесса.
3.1. Учт поляризационных явлений.
3.2. Дискретное представление системы уравнений математической модели .
3.3. Численный метод решения системы уравнений.
3.4. Тестирование и проверка математического аппарата .
Глава 4. Практическая реализация разработанного математического аппарата.
4.1. Структура программного комплекса
4.2. Функциональность вычислительного сервера
4.3. Структуры данных вычислительного сервера .
4.4. Классы программного комплекса
4.5. Решение задач моделирования с применением созданного программного обеспечения .
Заключение .
Литература


Предложена структура и внутренняя организация комплекса программ ЭВМ, реализующего разработанные алгоритмы, определён подход к созданию и обработке его структур данных. Алгоритм расчёта электрохимических процессов, осуществляемых в гальванической ванне при нанесении защитных покрытий на изделие. Разработанный комплекс программ ЭВМ оптимизации электрохимических процессов по критерию равномерности гальванических покрытий успешно прошёл производственные испытания и принят к использованию на предприятии ООО «Гранит-М». Оптимизация и проектирование процессов гальванической обработки. Комплекс программ ЭВМ реализующий разработанные алгоритмы по исследованию гальванических процессов, осуществляемых в гальванической ванне при нанесении защитных металлопокрытий. Саратов , Саратов ), 7 Международной конференции "Покрытия и обработка поверхности "(Москва ), на VII Всероссийской научной конференции «Защитные и специальные покрытия, обработка поверхности в машиностроении и приборостроении», (Пенза, ). Публикации. По теме диссертационного исследования опубликованы 8 научных работ, в том числе в 3 статьях в журналах, рекомендованных ВАК. Личный вклад автора Содержание диссертации и основные положения, выносимые на защиту, отражают персональный вклад автора в опубликованные работы. Подготовка к публикации полученных результатов проводилась совместно с соавторами. Все представленные в диссертации результаты получены лично автором. Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 4 глав, заключения, библиографии и приложений. Общий объем диссертации 0 страниц. Библиография включает наименования на 9 страницах. Электролитические процессы нанесения металлопокрытий применяются для защиты изделий от коррозии, защитно-декоративной отделки, восстановления формы изношенных деталей, повышения сопротивления механическому износу, сообщения антифрикционных свойств, отражательной способности, повышения поверхностной твёрдости, снижения переходного сопротивления и других целей. Более % всех металлоконструкций, машин, приборов и другого изготовленного из металла оборудования эксплуатируется в атмосфере и подвержено атмосферной коррозии [1] - разрушению металлов в результате химического или электрохимического воздействия внешней среды. Для железа скорость атмосферной коррозии составляет 0 мкм/год, в результате чего из употребления в нашей стране ежегодно выводится - млн. В то же время, скорость атмосферной коррозии гальванопокрытий существенно меньше. Так, для цинкового покрытия она не превышает О. Это приводит к преждевременному выходу из строя металлоконструкций, стоимость которых значительно превышает стоимость металла, использованного на их изготовление. Проведение защитных мероприятий позволяет снизить неблагоприятные последствия коррозионного повреждения. Использование гальванопокрытий для защитно-декоративной отделки позволяет не только снизить скорость процессов коррозии, но и повысить эстетическую привлекательность изделий. Восстановление изношенных частей машин электроосаждением железа позволяет существенно снизить затраты на их ремонт [4]. Улучшение качественных показателей деталей при нанесении покрытия повышает их эксплуатационные свойства. Таким образом, железная деталь с хромовым покрытием имеет в 2-4 раза большую твёрдость, чем без покрытия [5], а позолоченные контакты имеют более низкое удельное и переходное сопротивления [6]. Процесс нанесения защитных и декоративных покрытий гальваническим способом является финишной операцией большинства машиностроительных производств. Гальванические участки или цеха присутствуют практически на всех приборо- и машиностроительных предприятиях. Объем производства на разных заводах колеблется от ООО до квадратных метров покрытий в год [7]. Получаемые в результате гальванических процессов конечные изделия характеризуются многими параметрами, такими как микротвёрдость покрытия, пористость, сила сцепления покрытия с подложкой, толщина покрытия, его равномерность и другими. Часть этих параметров являются определяющим для эксплуатационных характеристик изделия, такие как микротвёрдость покрытия, минимальная толщина, пористость.