Математическое моделирование электромеханических процессов при магнитно-импульсной обработке металлов

• Автор: Орлов, Александр Альбертович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 90 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИНДУКТОРОВ ДЛЯ МАГНИТНОИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

1.1. Математические модели электродинамических процессов.

1.2. Математические модели механических процессов

1.3. Основные выводы по разделу

1.4. Цель и основные задачи исследования.

2. ПОСТАНОВКА ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ЗАДАЧ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ СПЛОШНЫХ СРЕД

2.1. Основные гипотезы.

2.2. Основные уравнения электромеханики сплошных сред

2.3. Интегральное уравнение электрод 1лмики.

2.4. Выводы по разделу.
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ИНДУКТОРЕ И ЗАГОТОВКЕ
3.1. Электромеханическая система индукторзаготовка
3.2. Математическая модель электродинамических процессов в одновитковом индукторе.
3.3. Математическая модель электродинамических процессов в многовитковом индукторе
3.4. Математическое моделирование механических процессов в индукторе. 3
3.5. Выводы по разделу.
4. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ ИНДУКТОРЗАГОТОВКА.
4.1. Построение численной модели для задачи электродинамики
4.1.1. Одновитковый индуктор.
4.1.2. Многовитковый индуктор
4.2. Вычисление сил и температур.
4.3. Тестирование математической модели элвктродш 1амики.
4.3.1. Исследование распределения плотности тока и пондеромоторных сил по сечению одновиткового индуктора.
4.3.2. Моделирование биттеровского индуктора
4.3.3. Влияние формы сечения одновиткового индуктора на распределение усилий в заготовке.
4.4, Решение уравнений движения.
4.5. Выводы по главе
5. НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ИНДУКТОРА ДЛЯ МИОМ
5.1. Моделирование индуктора, использованного в экспериментах С.Ф. Головащенко.
5.2. Выводы по главе
6. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Математические модели электродинамических процессов. Цель и основные задачи исследования. Основные гипотезы. Интегральное уравнение электрод™ 1лмики. Выводы по разделу. Математическая модель электродинамических процессов в одновитковом индукторе. Математическое моделирование механических процессов в индукторе. Выводы по разделу. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ «ИНДУКТОР-ЗАГОТОВКА». Одновитковый индуктор. Вычисление сил и температур. Тестирование математической модели элвктродш 1амики. Исследование распределения плотности тока и пондеромоторных сил по сечению одновиткового индуктора. Влияние формы сечения одновиткового индуктора на распределение усилий в заготовке. Решение уравнений движения. Моделирование индуктора, использованного в экспериментах С. Ф. Головащенко. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ. ЛИТЕРАТУРА. Актуальность работы. Электромеханические процессы нашли применение во многих отраслях техники — везде, где электрическая энергия преобразуется в механическую. За всю историю развития науки разработано огромное количество моделей разной степени общности для их опи-сания. Однако до сих пор существует обширный класс задач, которые не могут быть решены традиционными методами. Это связано главным образом с ярко выраженной связью между электрическими, механическими и тепловыми процессами в некоторых технических системах. Примерами подобных систем могут служить высоковольтная аппаратура, аппаратура для индукционного нагрева и магнитно-импульсной обработки металлов (МИОМ). Для исследования прочности, стойкости элементов таких систем необходимо решать связные задачи электромеханики сплошных сред. Особый интерес представляет моделирование процессов МИОМ в силу их сложности. Изучению процессов МИОМ посвящено множество работ, однако, значительная их часть посвящена механическим процессам в заготовке и индукторе, а электрические процессы не рассматриваются. Для описания индуктора использовались модели стержня или системы колец с упругими связями между ними. В других работах основное внимание уделяется электродинамическим процессам, протекающим при МИОМ и не затрагиваются механические процессы. Цель работы. Целью работы является разработка согласованной по времени математической модели электромеханических процессов, протекающих индукторе для магнитно-импульсной обработки металлов (МИОМ) при разряде установки, учитывающей влияние распределения плотности тока, спиральности индуктора на его • напряженно-деформированное состояние, которая стала бы основой прогнозирования стойкости индукторных систем. Апробация работы. Всероссийской научной конференции «XXIV гагаринские чтения» (Апрель г,. Международной конференции, посвященной 0-летию со дня рождения С. И. Мосина. Всероссийской научной конференции «Современные проблемы механики, математики, информатики», посвященной -летию Тул-ГУ (Тула,). Публикации. По теме диссертации опубликовано работ. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения и общих выводов по работе, списка литературы из наименований и включает страниц машинописного текста, рисунков, 1 таблицу. Общий объем работы страниц.