Математичне моделювання та аналіз термопружної поведінки електропровідного циліндра з тонким електропровідним покриттям за імпульсної електромагнітної дії

Математичне моделювання та аналіз термопружної поведінки електропровідного циліндра з тонким електропровідним покриттям за імпульсної електромагнітної дії

A mathematical model for determination of the thermostressed state of a long integrate elecrtroconductive cylinder with a thin conductive coating is constructed and the evaluation criterion for its operability and properties preservation of contact connection depending on the parameters of the exter...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2018
Hauptverfasser: Мусій, Роман Степанович, Мельник, Наталія Богданівна, Андрусяк, Іванна Володимирівна, Бродяк, Оксана Ярославівна, Гошко, Любомир Васильович
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University 2018
Online Zugang:http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/140046
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences

Institution

Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences
id mcmtechkpnueduua-article-140046
record_format ojs
institution Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences
baseUrl_str
datestamp_date 2019-03-07T12:17:15Z
collection OJS
language Ukrainian
format Article
author Мусій, Роман Степанович
Мельник, Наталія Богданівна
Андрусяк, Іванна Володимирівна
Бродяк, Оксана Ярославівна
Гошко, Любомир Васильович
spellingShingle Мусій, Роман Степанович
Мельник, Наталія Богданівна
Андрусяк, Іванна Володимирівна
Бродяк, Оксана Ярославівна
Гошко, Любомир Васильович
Математичне моделювання та аналіз термопружної поведінки електропровідного циліндра з тонким електропровідним покриттям за імпульсної електромагнітної дії
author_facet Мусій, Роман Степанович
Мельник, Наталія Богданівна
Андрусяк, Іванна Володимирівна
Бродяк, Оксана Ярославівна
Гошко, Любомир Васильович
author_sort Мусій, Роман Степанович
title Математичне моделювання та аналіз термопружної поведінки електропровідного циліндра з тонким електропровідним покриттям за імпульсної електромагнітної дії
title_short Математичне моделювання та аналіз термопружної поведінки електропровідного циліндра з тонким електропровідним покриттям за імпульсної електромагнітної дії
title_full Математичне моделювання та аналіз термопружної поведінки електропровідного циліндра з тонким електропровідним покриттям за імпульсної електромагнітної дії
title_fullStr Математичне моделювання та аналіз термопружної поведінки електропровідного циліндра з тонким електропровідним покриттям за імпульсної електромагнітної дії
title_full_unstemmed Математичне моделювання та аналіз термопружної поведінки електропровідного циліндра з тонким електропровідним покриттям за імпульсної електромагнітної дії
title_sort математичне моделювання та аналіз термопружної поведінки електропровідного циліндра з тонким електропровідним покриттям за імпульсної електромагнітної дії
title_alt The Mathematical Modeling and Analysis of the Thermoelastic Behavior of the Electroconductive Cylinder with a Thin Electroconductive Coating Under the Non-Stationary Electromagnetic Action
description A mathematical model for determination of the thermostressed state of a long integrate elecrtroconductive cylinder with a thin conductive coating is constructed and the evaluation criterion for its operability and properties preservation of contact connection depending on the parameters of the external electromagnetic action is proposed. A calculation model of the problem for the considered electroconductive cylinder consisting of three stages is selected. In the first stage, from the Maxwell relations the nonzero axial component of the magnetic field stress vector in the cylinder and in the coating and the corresponding to it specific densities of the Joule heat ejections and ponderomotive forces are determined. It the second stage, from the equation of the heat conductivity taking into account the known Joule heat ejections, the temperature distribution in the cylinder and in the coating are obtained. In the third stage, according to the known ponderomotive forces and temperature , from the relations of the plane axisymmetric problem of thermoelasticity in displacements, the radial component of the displacement vector and the radial, circle and axial components of the dynamic stresses tensor, as well as the intensity of the total stresses caused both by Joule heat and ponderomotor forces in the cylinder and coverings are determined. For solving the formulated initial-boundary value problems of thermomechanics, the method which is based on approximation of distributions of the determining functions (axial components of the magnetic field stress vector, temperature and radial component of the displacement vector) in the cylinder and in the cover by the quadratic polynomials in radial variable was propozed. This method has made it possible to reduce the initial-boundary value problems for the determining functions to the corresponding time Cauchy problems on the integral characteristics of these functions. The solutions of the considered thermoelasticity problem under the action of electromagnetic impulse were obtained and the computer analysis of the ponderomotive force, the temperature and the radial and circular stresses was done. The results of the analysis are illustrated by the graphs of time dependence of determining functions in the considered cylinder with a thin conductive coating.
publisher Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University
publishDate 2018
url http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/140046
work_keys_str_mv AT musíjromanstepanovič themathematicalmodelingandanalysisofthethermoelasticbehavioroftheelectroconductivecylinderwithathinelectroconductivecoatingunderthenonstationaryelectromagneticaction
AT melʹniknatalíâbogdanívna themathematicalmodelingandanalysisofthethermoelasticbehavioroftheelectroconductivecylinderwithathinelectroconductivecoatingunderthenonstationaryelectromagneticaction
AT andrusâkívannavolodimirívna themathematicalmodelingandanalysisofthethermoelasticbehavioroftheelectroconductivecylinderwithathinelectroconductivecoatingunderthenonstationaryelectromagneticaction
AT brodâkoksanaâroslavívna themathematicalmodelingandanalysisofthethermoelasticbehavioroftheelectroconductivecylinderwithathinelectroconductivecoatingunderthenonstationaryelectromagneticaction
AT goškolûbomirvasilʹovič themathematicalmodelingandanalysisofthethermoelasticbehavioroftheelectroconductivecylinderwithathinelectroconductivecoatingunderthenonstationaryelectromagneticaction
AT musíjromanstepanovič matematičnemodelûvannâtaanalíztermopružnoípovedínkielektroprovídnogocilíndraztonkimelektroprovídnimpokrittâmzaímpulʹsnoíelektromagnítnoídíí
AT melʹniknatalíâbogdanívna matematičnemodelûvannâtaanalíztermopružnoípovedínkielektroprovídnogocilíndraztonkimelektroprovídnimpokrittâmzaímpulʹsnoíelektromagnítnoídíí
AT andrusâkívannavolodimirívna matematičnemodelûvannâtaanalíztermopružnoípovedínkielektroprovídnogocilíndraztonkimelektroprovídnimpokrittâmzaímpulʹsnoíelektromagnítnoídíí
AT brodâkoksanaâroslavívna matematičnemodelûvannâtaanalíztermopružnoípovedínkielektroprovídnogocilíndraztonkimelektroprovídnimpokrittâmzaímpulʹsnoíelektromagnítnoídíí
AT goškolûbomirvasilʹovič matematičnemodelûvannâtaanalíztermopružnoípovedínkielektroprovídnogocilíndraztonkimelektroprovídnimpokrittâmzaímpulʹsnoíelektromagnítnoídíí
AT musíjromanstepanovič mathematicalmodelingandanalysisofthethermoelasticbehavioroftheelectroconductivecylinderwithathinelectroconductivecoatingunderthenonstationaryelectromagneticaction
AT melʹniknatalíâbogdanívna mathematicalmodelingandanalysisofthethermoelasticbehavioroftheelectroconductivecylinderwithathinelectroconductivecoatingunderthenonstationaryelectromagneticaction
AT andrusâkívannavolodimirívna mathematicalmodelingandanalysisofthethermoelasticbehavioroftheelectroconductivecylinderwithathinelectroconductivecoatingunderthenonstationaryelectromagneticaction
AT brodâkoksanaâroslavívna mathematicalmodelingandanalysisofthethermoelasticbehavioroftheelectroconductivecylinderwithathinelectroconductivecoatingunderthenonstationaryelectromagneticaction
AT goškolûbomirvasilʹovič mathematicalmodelingandanalysisofthethermoelasticbehavioroftheelectroconductivecylinderwithathinelectroconductivecoatingunderthenonstationaryelectromagneticaction
first_indexed 2025-07-17T10:13:43Z
last_indexed 2025-07-17T10:13:43Z
_version_ 1850409852037234688
spelling mcmtechkpnueduua-article-1400462019-03-07T12:17:15Z The Mathematical Modeling and Analysis of the Thermoelastic Behavior of the Electroconductive Cylinder with a Thin Electroconductive Coating Under the Non-Stationary Electromagnetic Action Математичне моделювання та аналіз термопружної поведінки електропровідного циліндра з тонким електропровідним покриттям за імпульсної електромагнітної дії Мусій, Роман Степанович Мельник, Наталія Богданівна Андрусяк, Іванна Володимирівна Бродяк, Оксана Ярославівна Гошко, Любомир Васильович A mathematical model for determination of the thermostressed state of a long integrate elecrtroconductive cylinder with a thin conductive coating is constructed and the evaluation criterion for its operability and properties preservation of contact connection depending on the parameters of the external electromagnetic action is proposed. A calculation model of the problem for the considered electroconductive cylinder consisting of three stages is selected. In the first stage, from the Maxwell relations the nonzero axial component of the magnetic field stress vector in the cylinder and in the coating and the corresponding to it specific densities of the Joule heat ejections and ponderomotive forces are determined. It the second stage, from the equation of the heat conductivity taking into account the known Joule heat ejections, the temperature distribution in the cylinder and in the coating are obtained. In the third stage, according to the known ponderomotive forces and temperature , from the relations of the plane axisymmetric problem of thermoelasticity in displacements, the radial component of the displacement vector and the radial, circle and axial components of the dynamic stresses tensor, as well as the intensity of the total stresses caused both by Joule heat and ponderomotor forces in the cylinder and coverings are determined. For solving the formulated initial-boundary value problems of thermomechanics, the method which is based on approximation of distributions of the determining functions (axial components of the magnetic field stress vector, temperature and radial component of the displacement vector) in the cylinder and in the cover by the quadratic polynomials in radial variable was propozed. This method has made it possible to reduce the initial-boundary value problems for the determining functions to the corresponding time Cauchy problems on the integral characteristics of these functions. The solutions of the considered thermoelasticity problem under the action of electromagnetic impulse were obtained and the computer analysis of the ponderomotive force, the temperature and the radial and circular stresses was done. The results of the analysis are illustrated by the graphs of time dependence of determining functions in the considered cylinder with a thin conductive coating. Побудовано математичну модель визначення термонапруженого стану довгого суцільного електропровідного циліндра з тонким електропровідним покриттям та запропоновано критерії оцінки його роботоздатності і збереження властивостей контактного з’єднання залежно від параметрів зовнішньої нестаціонарної електромагнітної дії. Вибрано розрахункову модель задачі для розглядуваного електропровідного циліндра, що складається з трьох етапів.На першому етапі зі співвідношень Максвелла визначається відмінна від нуля осьова компонента вектора напруженості магнітного поля в циліндрі і покритті та відповідні їй питомі густини джоулевих тепловиділень і пондеромоторних сил. На другому етапі з рівняння теплопровідності за відомими джоулевими тепловиділеннями знаходять розподіл температури в циліндрі і покритті. На третьому етапі за відомими пондеромоторними силами і температурою зі співвідношень плоскої осесиметричної задачі термопружності в переміщеннях визначаються радіальна компонента вектора переміщень та радіальна, колова і осьова компоненти тензора динамічних напружень, а також інтенсивності сумарних напружень, зумовлених як джоулевим теплом, так і пондеромоторними силами у циліндрі та покритті. Для розв’язування сформульованих початково-крайових задач термомеханіки запропоновано методику, яка ґрунтується на апроксимації розподілів визначальних функцій (осьової компоненти вектора напруженості магнітного поля, температури і радіальної компоненти вектора переміщень) в циліндрі і покритті квадратичними поліномами за радіальною змінною. Дана методика дала змогу звести вихідні початково-крайові задачі на визначальні функції до відповідних задач Коші за часом на інтегральні характеристики цих функцій. Знайдено розв’язки розглядуваної задачі термопружності за дії електромагнітного імпульсу і проведено комп’ютерний аналіз пондеромоторної сили, температури і радіальних та колових напружень. Результати аналізу проілюстровано графіками зміни в часі визначальних функцій в розглядуваному циліндрі з тонким електропровідним покриттям. Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University 2018-05-30 Article Article application/pdf http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/140046 10.32626/2308-5916.2018-17.123-133 Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences; 2018: Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences. Issue 17; 123-133 Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки ; 2018: Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки. Випуск 17; 123-133 2308-5916 10.32626/2308-5916.2018-17 uk http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/140046/137086 Авторське право (c) 2021 Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки

Ähnliche Einträge