Интернет-журнал "Транспортные сооружения"
           

2020. — Т 7. — № 3 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://t-s.today/05sats320.html

This article metadata is also available in English

DOI: 10.15862/05SATS320 (https://doi.org/10.15862/05SATS320)

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 652.2 Кбайт)


Ссылка для цитирования этой статьи:

Петрова, Л. С. Моделирование температурного поля цилиндрического тела из полимерного материала в условиях переходного термического процесса / Л. С. Петрова, Т. И. Гаврилова // Транспортные сооружения. — 2020. — Т 7. — № 3. — URL: https://t-s.today/PDF/05SATS320.pdf. — DOI: 10.15862/05SATS320. (дата обращения: 29.03.2024).


Моделирование температурного поля цилиндрического тела из полимерного материала в условиях переходного термического процесса

Петрова Л.С., Гаврилова Т.И.

ФГБОУ ВО «Омский государственный университет путей сообщения», Омск, Россия

Автор, ответственный за переписку: Петрова Лилия Сергеевна, e-mail: petrov.306@mail.ru

Аннотация. Возрастание требований к прочностным, релаксационным, теплофизическим, электрическим и др. характеристикам элементов конструкций актуализирует применение полимерных композиционных материалов для изготовления неметаллических деталей и узлов, обеспечивающее улучшение эксплуатационных показателей. Отражена потребность учитывать релаксационные явления при прогнозировании развития тепловых полей тел из полимерных материалов, для которых время тепловой релаксации и время термического демпфирования соразмерно продолжительности определенных периодов переходного термического процесса.

В статье рассматривается математическая модель трехпериодного термического процесса в цилиндрическом теле из низкотеплопроводного материала с использованием гиперболического уравнения теплопроводности, отражающего явление релаксации теплового потока и термическое демпфирование.

Представлено численное решение задачи нестационарной теплопроводности в круглом диске для уравнения с двухфазным запаздыванием, которое основывается на реализации метода сеток с использованием трехслойной неявной разностной схемы и применением методики конечных разностей. Выведены расчетные формулы для прогоночных коэффициентов и значений температуры на внешних границах с использованием аппроксимации граничных условий для промежуточного и верхнего временных слоев с учетом многопериодности процесса. Описана реализация модифицированного метода прогонки при решении нестационарной задачи теплопроводности в цилиндрическом теле с учетом конечной скорости распространения тепла и термического демпфирования

Получены результаты расчета температурного поля для тела цилиндрической формы на примере полиметилметакрилата при внезапном нагревании на основе модели с двухфазным запаздыванием. Представленные результаты способствуют повышению точности прогнозирования температурных полей в полимерных композиционных материалах при исследовании переходных термических процессов.

Ключевые слова: полимерные композиционные материалы; математическая модель; расчёт температурного поля; гиперболическое уравнение теплопроводности; термическое демпфирование; релаксация теплового потока; численные методы

Скачать

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 2413-9807 (Online)

Уважаемые читатели! Комментарии к статьям принимаются на русском и английском языках.
Комментарии проходят премодерацию, и появляются на сайте после проверки редактором.
Комментарии, не имеющие отношения к тематике статьи, не публикуются.

Добавить комментарий