Registration Number
0410U002684, Candidate dissertation
Status
к.т.н.
Date
20-05-2010
popup.evolution
.
Title
Determination of the Shape of the Massive Coils and Electrodes, Providing Given Electromagnetic Field Distribution
Author
Konovalov Oleg Yaroslavich,
popup.head Mikhailov Valery Mikhailovich
popup.opponent Васецький Юрій Макарович
popup.opponent Юферов Володимир Борисович
popup.opponent Байда Євген Іванович
popup.rada
The Kharkov state polytechnical university
Description
Об'єкт дослідження - електрофізичні процеси обробки матеріалів за допомогою сильних електричних та магнітних полів; мета дослідження - визначення форми масивних одновиткових соленоїдів, провідників й електродів, що забезпечують задані просторові розподіли електромагнітних полів та поверхневої густини електродинамічних зусиль на граничних поверхнях; методи дослідження і апаратура - для аналізу магнітних та електричних полів використані теорія електромагнітного поля, методи математичної фізики (метод відокремлення змінних для задач з безперервним спектром, інтегральних рівнянь, інтегральне перетворення Фур'є), обчислювальної математики (метод хорд для побудови ізоліній, метод квадратур для розв'язання інтегральних рівнянь, метод Гауса для рішення системи лінійних алгебраїчних рівнянь, метод золотого перерізу для розв'язання задачі оптимізації профілю соленоїда). Експериментальні дослідження проводилися на магнітно-імпульсній установці НТУ "ХПІ" з максимальною напругою нагромаджуючого блоку 8,6 кВ і енергією до 7 кДж та на спеціальному генераторі імпульсних струмів. Для вимірювання струму в соленоїді використано пояс Роговського, для вимірювання напруженості магнітного поля на поверхні заготовки - індукційний перетворювач.; теоретичні і практичні результати - для визначення форми соленоїда або електрода у разі недостатності протяжності ділянки лінії поля, що продовжено з граничної поверхні, запропоновано добудовувати до неї периферійні ділянки контуру профілю за допомогою мінімізації розходжень отримуваного та заданого розподілів. Запропоновано співвідношення для вибору кроків чисельного інтегрування й детально досліджено збіжність невласних інтегралів розв'язків. Створено модель для фізичного моделювання магнітного поля, що генерується соленоїдом обчисленої форми, й проведено вимірювання утворюваних розподілів імпульсного магнітного поля на поверхні трубчастої заготовки. Виконано технологічні експерименти на високовольтній магнітно-імпульсній установці; новизна - розроблено метод визначення форми масивного одновиткового соленоїда для МІОМ, у якому центральна ділянка головної частини контуру профілю визначається розв'язком оберненої задачі розрахунку магнітного поля, а периферійні ділянки - мінімізацією розбіжностей заданого та обчислювального граничних розподілів індукції на поверхні оброблюваної заготовки; доведено, що розбіжності поміж заданим та отримуваним розподілами поля можуть бути суттєво зменшені, якщо усереднена сума цих розбіжностей на сукупності точок поверхні оброблюваної заготовки визначається з урахуванням вагових коефіцієнтів; отримав подальший розвиток метод визначення профілю масивного одновиткового соленоїда, провідника або електрода, що утворюють заданий розподіл поля на циліндричній або пласкій металевій поверхні, при якому невласні інтеграли аналітичного розв'язку задачі продовження поля з поверхні оброблюваної заготовки аналітично не інтегруються; ступінь впровадження - впроваджені у науково-дослідній лабораторії МІОМ НТУ "ХПІ" для створення масивних одновиткових соленоїдів, що забезпечують задані за технологічними завданнями розподіли імпульсного магнітного поля, відповідних електродинамічних зусиль й деформацій заготовок та використовуються на кафедрі інженерної електрофізики НТУ "ХПІ" в навчальному процесі; сфера використання - розробка і виготовлення полеутворюючих систем.
Registration Date
2010-06-17
popup.nrat_date
2020-04-04 / 2026-06-30
