Дисертация
  • формат pdf
  • размер 649.71 КБ
  • добавлен 06 июля 2015 г.
Крюкова Я.С. Математические модели и методы в задачах диагностики расслоений тонкостенных элементов конструкций из электропроводных композиционных материалов
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Новокузнецк, Новокузнецкий институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет», 2015. — 16 стр.
Специальность 05.13.18 — Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ.
Научный руководитель: д.т.н., проф. Каледин В.О.
Целью исследования является разработка математических моделей и методов решения задач диагностики расслоений тонкостенных элементов конструкций из электропроводных композиционных материалов.
Научная новизна:
Математическая модель протекания низкочастотного тока в электропроводном периодически армированном композите, учитывающая расположение и размеры армирующих волокон, пористость проводящего связующего и степень насыщения пор дисперсным проводящим веществом, позволяющая оценить средние удельные сопротивления в направлениях армирования и по нормали к плоскости армирования материала в зависимости от степени сплошности материала и предназначенная для количественной оценки параметров модели протекания тока в тонкостенной оболочке.
Математическая модель протекания низкочастотного тока в тонкостенной оболочке при точечных источниках тока на поверхности, учитывающая фактические направления армирования и нарушения сплошности, позволяющая оценить разность потенциалов приемных электродов на поверхности оболочки при известной силе тока через питающие электроды (кажущееся сопротивление), предназначенная для расчета полей кажущихся сопротивлений в оболочках без дефектов и в оболочках с расслоениями.
Методика формирования данных для идентификации математической модели протекания тока в тонкостенном элементе, в которой потенциалы измеряются на поверхности цилиндрического образца с размещением двух точечных источников в центрах оснований, предназначенная для оценки удельных сопротивлений в направлениях армирования и по нормали к плоскости армирования при структуре математической модели, определяемой аналитическим решением задачи электропроводности в ортотропном цилиндре.
Численная схема краевой задачи электропроводности с аппроксимацией дельта-функции сплайнами, в которой учитывается пространственное армирование и переменность направлений армирования, предназначенная для вычисления полей электрического потенциала в тонкостенных элементах конструкций из пространственно армированных композиционных материалов.
Алгоритм обнаружения дефектов сплошности в тонкостенных конструкциях из проводящих композитов, основанный на измерении полей электрического потенциала при пропускании низкочастотного тока и анализе поля кажущегося сопротивления, позволяющий обнаруживать дефекты размером от 10 мм, что в 1,5-2 раза превышает чувствительность ультразвукового метода.
Комплекс программ, реализующий численную схему решения задачи электропроводности для пространственно армированных оболочек и алгоритм обнаружения дефектов сплошности (расслоений).