Моделирование процесса кристаллизации стержня с учетом взаимного влияния температурных и механических полей

• Main Authors: A. V. Siasiev, M. V. Kostashchuk
• Format: Article
• Language: English
• Published: DNU 2015-02-01
• Series: Vìsnik Dnìpropetrovsʹkogo Unìversitetu: Serìâ Modelûvannâ
• Subjects: термомеханическое состояние; вариационный принцип Гиббса; фронт кристаллизации
• Online Access: http://model-dnu.dp.ua/index.php/SM/article/view/72
• ISSN: 2312-4547; 2415-7325

<span>Решена задача об определении закона движения фронта кристаллизации и термомеха­нического состояния двухфазного стержня в случае взаимного влияния температурных и механических полей. Применен приближенный аналитический метод в совокупности с ме­тодом последовательных интервалов и вариационным принципом Гиббса (который должен указать, что "выгоднее"природе при заданных внешних воздействиях — изменить темпе­ратуру фиксированного элемента тела или перевести этот элемент из одного агрегатного состояния в другое). Получены соотношения для определения закона движения границы раздела фаз, температурного поля и напряженно-деформированного состояния в стержне. Результаты представлены в виде графиков зависимости температуры и напряжений от времени и координаты. Анализ полученных результатов показал, что изменение условий теплообмена с окружающей средой и геометрических размеров оказывает определяющее влияние на процесс кристаллизации, а следовательно, и на температурные и механиче­ские поля. Разработаны приближенный аналитический метод и алгоритм решения задачи термовязкоупругости для растущих тел при наличии фазового перехода с учетом тепло­обмена с окружающей средой; на основании данного метода, в результате решения так называемой связанной задачи термовязкоупругости, определены закон движения границы раздела фаз, температурное поле и напряженно-деформированное состояние; получены приближенные аналитические решения задач, позволяющие моделировать различные тех­нологические процессы.</span>