151019 (732884), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

У дисертації розв’язано актуальне наукове завдання механіки деформівного твердого тіла – розробка методики дослідження зумовленого тепловим опроміненням термонапруженого стану частково прозорих тіл з порожнинами за врахування відбивачів енергії випромінювання (як охолоджуваних, так і неохолоджуваних), спектральних радіаційних характеристик наявних поверхонь (випромінюючих і відбиваючих), властивостей середовища в порожнинах.

У роботі отримано такі основні результати:

1. Побудовано варіант моделі радіаційної термомеханіки, що описує зумовлений тепловим опроміненням термонапружений стан частково прозорих для такого опромінення тіл за врахування спектральних радіаційних характеристик наявних поверхонь, відбивачів теплового випромінювання, властивостей середовища в порожнинах. Вона базується на феноменологічній теорії випромінювання та квазістатичній термопружності, де вплив теплового опромінення на термонапружений стан враховано через об’ємні тепловиділення внаслідок поглинання матеріалом тіла енергії випромінювання, а також перерозподіл енергії теплового опромінення в системі тіло-оточуюче середовище за рахунок наявних відбивачів променевої енергії і можливого їх нагрівання. При цьому враховано спектральні розподіли променевої енергії реальних випромінювачів, а також спектральні радіаційні властивості матеріалів.

2. Сформульовано, на основі запропонованої моделі, задачі радіаційної термомеханіки для частково прозорих тіл канонічної форми (шар, порожнисті циліндр та куля) за однорідного за координатними змінними зовнішнього теплового опромінення.

3 Побудовано, основану на методах безпосереднього інтегрування та скінченних різниць з використанням неявної різницевої схеми та методу прогонки при розв’язування систем лінійних алгебраїчних рівнянь, методику розв’язування відповідних задач математичної фізики для розглядуваних тіл канонічної форми.

4 Розроблено програмне забезпечення в середовищі Compaq Visual Fortran Standart Edition 6.6.0, яке грунтується на запропонованій методиці розв’язування задач. Це програмне забезпечення дозволило провести числові дослідження для широкого діапазону зміни параметрів.

5 Виявлено, на основі аналізу знайдених розв’язків, ряд нових закономірностей механічної поведінки частково прозорих тіл та особливостей їх функціональної здатності за дії зовнішнього теплового опромінення в залежності від способу врахування радіаційних властивостей поверхонь (інтегральними чи спектральними характеристиками), наявності відбивачів (охолоджуваних і неохолоджуваних), властивостей середовища в порожнинах. Основними з них є:

1. наявність відбивачів променевої енергії приводить до підвищення температури частково прозорих тіл, зменшення часу їх нагріву та суттєвого пониження рівня напружень;

2. використання інтегральних радіаційних характеристик матеріалів випромінювачів замість спектральних приводить до істотного відхилення розрахованих температур та напружень (більш ніж на 40% у розглядуваних випадках);

3. властивості середовища в замкнутих порожнинах частково прозорих тіл впливають на напружений стан тіл і повинні враховуватись при оцінці термонапруженог стану, особливо для тонкостінних тіл;

4. режими знегажування лампи-фари з використанням променевого нагріву промисловими лампами КГ 220-1000-6 скорочують час термообробки з 180 хвилин (при конвективному нагріванні) до 40 хвилин.

Основний зміст дисертаційної роботи відображено у публікаціях:

1. Гуменчук О.Б. Дослідження режимів конвективного нагріву деформівних тіл при наявності джерел тепла // Мат. методи та фіз.-мех. поля. – 1997. – Т. 40, № 3. – С. 160-165.

2. Гуменчук О.Б., Касперський З., Мусій Р.С. Термонапружений стан скляного порожнистого циліндра при дії електромагнітного випромінювання // Мат. методи та фіз.-мех. поля. – 1998. – Т. 41, № 3. – С. 132-139.

3. Гуменчук О.Б. Методика визначення характеристик електромагнітного випромінювання і тепловиділень у частково прозорому порожнистому циліндрі // Мат. методи та фіз.-мех. поля. – 1999. – Т. 42, № 2. – С. 155-160.

4. Гачкевич М., Гуменчук О., Чорний Б. Методика оптимізації режимів нагрівання конвективним способом і джерелами тепла кусково-однорідних оболонок обертання // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. мех.-мат. – 2000. – Вип. 57. – С. 48-51.

5. Гуменчук О.Б. Термонапружений стан частково прозорого шару за умов дії теплового випромінювання // Мат. методи та фіз.-мех. поля. – 2005. – Т. 48, № 2. – С. 147-156.

6. Гачкевич О., Гуменчук О., Пеер-Касперська А. Термонапружений стан частково прозорого шару при зовнішньому тепловому опроміненні за наявності відбивача // Машинознавство. – 2006. – № 7 (109). – С. 3-7.

7. Гачкевич О., Гуменчук О., Пеер-Касперська А. Зумовлений тепловим опроміненням термонапружений стан частково прозорого шару за наявності відбивача // Машинознавство. – 2007. – № 7. – С. 9-16.

8. Гачкевич О.Р., Гуменчук О.Б. Термопружний стан частково-прозорих тіл при дії зовнішнього електромагнітного випромінювання // Вісн. держ. ун-ту «Львів. політехніка». Сер. Прикл. математика. – 1998. – № 337. – Т. 2. – С. 205-208.

9. Гачкевич О.Р., Гуменчук О.Б. Термопружний стан скляної порожнистої кулі, що знаходиться під дією зовнішнього електромагнітного випромінювання // Вісн. держ. ун-ту «Львів. політехніка». Сер. Прикл. математика. – 1998. – № 341. – С. 82-92.

10. Гачкевич О.Р., Гуменчук О.Б., Терлецький Р.Ф., Шимчак Й. Математичне моделювання та дослідження термопружної поведінки частково прозорих виробів при термообробці з використанням електромагнітного випромінювання // Проблеми мат. моделювання сучасних технологій: Зб. наук. праць. – Хмельницький: ХДУ, 2004. – С. 94-100.

11. Гачкевич Н.Г., Гуменчук О.Б., Пээр-Касперская А., Шимчак Й. Исследование термоупругого состояния полого полупрозрачного цилиндра, находящегося под воздействием электромагнитного излучения // Инж.-физ. проблемы новой техники: Материалы 6-го Всерос. Совещ.-семинара (с участием представителей стран СНГ), Москва, 16-18 мая 2001 г. – Москва: Изд-во МГТУ, 2001. – С. 34-35.

12. Гачкевич О.Р., Гуменчук О.Б., Пеер-Касперська А. Зумовлений дією теплового випромінювання термонапружений стан частково прозорого шару за наявності відбивача // Мат. проблеми техн. механіки: Матеріали міжнар. наук. конф. (Дніпропетровськ, Дніпродзержинськ, 17-20 квітня 2006 р.). – Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2006. – С. 7-9.

13. Гачкевич О.Р., Гуменчук О.Б., Касперський З.І. До побудови раціональних режимів радіаційного технологічного нагріву частково прозорих тіл // Автоматизация: проблемы, идеи, решения: Материалы междунар. науч.-техн. конф. (Севастополь, 12-17 сентября 2006 г.). – Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2006. – С. 52-54.

14. Гуменчук О.Б., Гачкевич О.Р., Шимчак Й. Задачі про визначення температури і напружень в частково-прозорих пружних тілах за умов дії теплового електромагнітного випромінювання // Проблеми чисельного аналізу і прикл. математики: Тези доп. міжнар. конф. (Львів, 13-16 вересня 2004 р.). – Львів: Сполом, 2004. – С. 23-24.

15. Гуменчук О., Пеер-Касперська А., Чорний Б. Методика дослідження термонапруженого стану частково прозорих тіл за умов дії електромагнітного випромінювання при врахуванні спектральних залежностей радіаційних характеристик // 7-й Міжнар. симп. укр. інженерів-механіків у Львові: Тези доп. (Львів, 18-20 травня 2005 р.). – Львів: КІНПАТРІ ЛТД, 2005. – С. 54-55.

16. Гуменчук О., Пеер-Касперська А., Чорний Б. Термонапружений стан частково прозорої порожнистої кулі за дії теплового випромінювання // Мат. проблеми механіки неоднорідних структур: Зб. доп. міжнар. наук. конф. (Львів, 20-23 вересня 2006 р.): В 2 т. – Львів: ІППММ, 2006. – Т. 1. – С. 135-137.

17. Гачкевич О., Гуменчук О., Касперський З. Термонапружений стан частково прозорого шару при тепловому опроміненні, створюваному двома промисловими типовими випромінювачами // Актуальні задачі механіки неоднорідних структур: Тези доп. 7-го укр.-пол. наук. симп. (Львів, 5-9 вересня 2007 р.). – Львів: ДВЦ НТШ, 2007. – С. 38-39.

18. Гачкевич О., Гуменчук О., Касперський З. Термонапружений стан частково прозорого шару за дії різних джерел випромінювання // Пористі матеріали. Теорія і експеримент: Тези доп. 6-ї міжнар. конф. «INTERPOR» (Львів-Брюховичі, 18-22 вересня 2007 р.). – Львів: ЦММ ІППММ, 2007. – С. 25-26.

АНОТАЦІЯ.

Гуменчук О.Б. Термонапружений стан частково прозорих тіл з порожнинами за теплового опромінення. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.02.04 – механіка деформівного твердого тіла. – Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С. Підстригача НАН України, Львів, 2008.

В дисертаційній роботі запропоновано модель радіаційної термомеханіки для опису зумовлених тепловим опроміненням теплових і механічних процесів за наявності відбивачів енергії випромінювання (як охолоджуваних, так і неохолоджуваних), конструктивних порожнин в розглядуваних частково прозорих для такого випромінювання тілах за різних властивостей середовища в цих порожнинах та способів врахування радіаційних властивостей матеріалу тіла, випромінювачів і відбивачів (спектральними чи інтегральними характеристиками). Вплив випромінювання на теплові і механічні процеси враховано через тепловиділення внаслідок поглинання матеріалом енергії теплового випромінювання та її перерозподіл в системі тіло-оточуюче середовище за рахунок наявних відбивачів променевої енергії (і їх нагрівання).

Сформульовано задачі радіаційної термомеханіки для частково прозорих тіл канонічної форми (шар, порожнисті циліндр та куля) за однорідного зовнішнього теплового опромінення. Побудовано основану на методах безпосереднього інтегрування та сіток методику розв’язування цих задач.

Виявлено нові дані про термомеханічну поведінку розглядуваних тіл за теплового опромінення в залежності від радіаційних властивостей конкретних матеріалів випромінювачів і відбивачів, а також властивостей середовища в наявних порожнинах.

Розроблено теоретичні основи побудови раціональних режимів знегажування конкретних типів ламп-фар, які грунтуються на використанні технологічного променевого нагрівання промисловими джерелами.

Ключові слова: термонапружений стан, частково прозоре тіло, теплове опромінення, випромінювачі та відбивачі електромагнітного випромінювання, спектральні та інтегральні радіаційні характеристики.

АННОТАЦИЯ.

Гуменчук О.Б. Термоупругое состояние полупрозрачных тел с полостями при тепловом облучении. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.02.04 – механика деформируемого твердого тела. – Институт прикладных проблем механики и математики им. Я.С. Подстригача НАН Украины, Львов, 2008.

В диссертационной работе предложена модель радиационной термомеханики для описания параметров полей теплового излучения во взаимосвязи с тепловыми и механическими процессами при наличии отражателей энергии излучения (как охлаждаемых, так и неохлаждаемых), конструктивных полостей в рассматриваемых частично прозрачных для такого излучения телах при различных свойствах среды в этих полостях и способах учета радиационных свойств материала тела, излучателей и отражателей (спектральными или интегральными характеристиками). В модели влияние излучения на тепловые и механические процессы в исследуемых телах учтено через тепловыделения вследствие поглощения материалом энергии излучения и перераспределение энергии теплового излучения в системе тело-окружающая среда за счет имеющихся отражателей лучевой энергии и их нагрева. При этом учтены спектральные распределения лучевой энергии реальных излучателей, а также спектральные радиационные свойства применяемых материалов.

Сформулированы задачи радиационной термомеханики для частично прозрачных тел канонической формы (слой, полые цилиндр и шар) при однородном (по пространственным координатам) внешнем тепловом облучении.

Построено основанную на методах непосредственного интегрирования и сеток методику решения соответствующих задач математической физики для рассматриваемых тел канонической формы.

На основании анализа полученных решений выявлены новые данные о термомеханическом поведении исследуемых тел при тепловом облучении в зависимости от радиационных свойств конкретных материалов излучателей и отражателей, а также свойств среды в имеющихся полостях.

Разработаны теоретические основы построения рациональных режимов обезгаживания конкретных типов ламп-фар, базирующихся на использовании технологического лучистого нагрева промышленными источниками.

Предложенная методика решения задач положена в основу программного обеспечения, созданного в среде Compaq Vіsual Fortran Standart Edіtіon 6.6.0, что позволило провести численные исследования для широкого диапазона изменения параметров.

Характеристики

Список файлов реферата