Предисловие
Введение
Глава 1. Рабочий конденсатор сварочного устройства с позиций электродинамики и механики сплошной среды
1.1. Расплавленный термопласт как вязкая жидкость
1.1.1. Тензор деформаций
1.1.2. Тензор напряжений
1.1.3. Уравнения движения
1.1.4. Уравнение неразрывности
1.1.5. Импульс
1.1.6. Расплавленный термопласт как вязкая жидкость
1.1.7. Перенос импульса
1.2. Рабочий конденсатор как термодинамическая система
1.2.1. Закон сохранения энергии (первое начало термодинамики)
1.2.2. Энтропия. Второе начало термодинамики
1.2.3. Некомпенсированное тепло
1.2.4. Термодинамические потенциалы
1.2.5. Условие адиабатичности для элементарного объема
1.2.6. Первый и второй законы термодинамики для теплопроводной вязкой жидкой среды (расплава термопласта). Уравнение притока тепла
1.2.7. Теплоемкость
1.3. Свариваемый термопласт как поляризованная среда
1.3.1. Уравнения электромагнитного поля
1.3.2. Четырехмерные представления
1.3.3. Уравнения Максвелла в 4-мерном многообразии
1.3.4. Тензор поляризации
1.3.5. 4-потенциал и тензоры электромагнитного поля
1.4. Тензор энергии-импульса и принцип наименьшего действия
1.4.1. Функция Лагранжа механической системы
1.4.2. Закон сохранения энергии
1.4.3. Действие. Принцип наименьшего действия
1.4.4. Принцип наименьшего действия в четырехмерном многообразии
1.4.5. Функция Лагранжа и действие электромагнитного поля
1.4.6. Тензор энергии-импульса электромагнитного поля
1.4.7. Тензор энергии-импульса электромагнитного поля в присутствии среды
1.4.8. Компоненты тензора энергии-импульса электромагнитного поля
1.4.9. Закон сохранения импульса заряженной частицы
1.5. Объединенная система уравнений, моделирующих свариваемую среду
1.5.1. 4-тензор энергии-импульса расплавленного термопласта при отсутствии электромагнитного поля
1.5.2. 4-вектор пондеромоторной силы
1.5.3. Объединенный импульс системы. Уравнения движения электромагнитной среды
1.5.4. Приток тепла
1.5.5. Приток теплоты от электромагнитного поля
Глава 2. Вычислительные модели и их реализация
2.1. Механические подсистемы
2.1.1. Механическая подсистема
2.1.2. Гидромеханическая подсистема
2.1.3. Аналитические представления
2.1.4. Кривые сжатия термопласта. Критерии приемлемого сочетания параметров
2.1.5. Дифференциальные уравнения двумерных представлений
2.1.6. Алгоритм расчета скорости течения
2.2. Реология
2.2.1. Общие положения
2.2.2. Модельный подход. Модели Максвелла и Кельвина-Фойгта
2.2.3. Совмещенная модель термопласта (модель МКФ)
2.2.4. Процесс сжатия по модели МКФ (I этап)
3.2.5. Процесс релаксации напряжений по модели МКФ (II этап)
2.3. Тепловая задача
2.3.1. Общие положения
2.3.2. Эйлерово-лагранжев подход к тепловой проблеме
2.3.3. Расщепление по физическим процессам
2.3.4. Нелинейность r, l, и c
2.3.5. Локально-одномерный метод для задачи
2.3.6. Граничные условия
2.3.7. Принудительная конвекция
2.3.8. Условие устойчивости решения конвективной задачи
2.3.9. Условия на скорость течения
Глава 3. Электрическая задача. Рабочий конденсатор сварочного устройства как нагрузка лампового генератора
3.1. Одномерный вариант моделирования
3.2. Расчет параметров рабочего конденсатора
3.2.1. Емкость рабочего конденсатора. Учет краевых эффектов
3.2.2. Другие параметры
3.2. Стратегия сварки
3.2.1. Сварка с изоляционной прокладкой (режим 4)
3.2.2. Сварка с двумя прокладками (режим 4)
3.3. Плоская задача. Электрические потенциалы и напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве
3.3.1. Принятая модель сварочного устройства
3.3.2. Распределение потенциалов
3.3.3. Начальные условия и количество итераций
Глава 4. Баланс тепловой энергии в межэлектродном пространстве
4.1. Тепловая модель
4.2. Источники и потери теплоты
4.2.1. Источники
4.2.2. Запасенная теплота
4.2.3. Соотношение источников и потерь. Термический кпд процесса
4.3. Околошовная область. Принудительная конвекция
4.3.1. Использование алгоритма расщепления тепловой задачи
4.3.2. Теплосодержание грата
Глава 5. Точность исполнения сварочных электродов. Системы с не параллельными (не плоскими) электродами
5.1. Распределение температуры между не параллельными электродами
5.1.1. Метод комплексного потенциала
5.1.2. Модели электродных систем на комплексной плоскости
5.1.3. Отклонение от параллельности
5.1.4. Некоторые замечания
5.1.5. Функция распределения QE при нарушенной параллельности
5.1.6. Функция распределения QE при нарушенной плоскостности
5.2. Оценки степени влияния на функцию qe искажений формы границ
5.2.1. Принцип локализации
5.2.2. Узкие полосы
5.3. Распределение давления между не параллельными электродами
5.3.1. Дифференциальные уравнения
5.3.2. Приближенное решение проблемы
5.3.3. Другой подход
5.3.4. Функция L и общее решение уравнения Бесселя
5.3.5. Частные модели
5.3.6. Функция состояния расплава. Влияние краевых эффектов
5.3.7. Изогнутый электрод
5.3.8. Методика расчета допускаемых отклонений
5.3.9. Упрощенная методика
5.4. Влияние волнового характера распространения электромагнитной энергии
5.4.1. Ограничения на размеры рабочих плит сварочных прессов
5.4.2. Влияние волновых процессов на точность исполнения электродных систем
Глава 6. Компьютерная реализация математической модели сварки
6.1. Проект WeldPro
6.1.1. Панель frm1Radius
6.1.2. Потенциалы и их градиенты. Форма frm2Potent
6.1.3. Панель frm3Heat
6.1.4. Реология. Панель frm4Reo
6.1.5. Расчет потенциалов. Форма frmCalculation
6.1.6. Комплексный расчет. Численное моделирование процесса сварки
6.2. Визуализация результатов
6.2.1. Математическая модель вращения трехмерных графиков
6.2.2. Особенности экрана монитора и принтера
6.2.3. Приложение Rotor
Приложения
Приложение 1. Сведения о тензорах
Приложение 2. Инварианты, контравариантные и ковариантные объекты. Метрический тензор и тензорное дифференцирование
Приложение 3. О вариантности составляющих электромагнитного поля
Приложение 4. Объекты rst gε и rst )g (ε 1 третьего ранга в трехмерном многообразии (r, s, t = 1, 2, 3)
Приложение 5. Интегрирование в четырехмерном многообразии
Приложение 6. Размерности физических объектов в системе СИ
Приложение 7. Общее решение модифицированного уравнения Бесселя
Список литературы |