Компьютерное моделирование физико-механических процессов в реакционной ячейке аппаратов высокого давления при синтезе алмазов

• Опубліковано в: : Проблемы прочности
• Дата: 2001
• Автори: Лещук, А.А., Новиков, Н.В., Левитас, В.И.
• Формат: Стаття
• Мова: Російська
• Опубліковано: Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України 2001
• Теми: Научно-технический раздел
• Онлайн доступ: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/46599
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Компьютерное моделирование физико-механических процессов в
 реакционной ячейке аппаратов высокого давления при синтезе
 алмазов / А.А. Лещук, Н.В. Новиков, В.И. Левитас // Проблемы прочности. — 2001. — № 3. — С. 108-128. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.

Рассмотрено конечноэлементное моделирование связанных нелинейных нестационарных
 процессов электро-, теплопроводности и термопластичности с учетом фазовых переходов
 в материалах. В качестве практического приложения разработана методика компьютерного
 моделирования процесса спонтанной кристаллизации алмазов. Решена задача по определению
 полей температуры, напряжений и концентраций фаз в реакционном объеме
 аппарата высокого давления и в локальной системе алмаз-расплав-графит в процессе
 кристаллизации алмазов. Установлены существенная связанность этих полей, взаимовлияние
 решений для реакционной смеси и локальной системы, эффект саморегуляции давления в
 реакционной зоне, заключающийся в колебательном характере изменения давления относительно
 линии фазового перехода графит-алмаз. Розглянуто скінченноелементне моделювання зв’язаних нелінійних нестаціонарних
 процесів електро-, теплопровідності і термопластичності з урахуванням
 фазових переходів у матеріалах. Розроблено методику комп’ютерного
 моделювання процесу спонтанної кристалізації алмазів як практичний
 додаток. Розв’язано задачу по визначенню полів температури, напружень і
 концентрації в реакційному об’ємі апарата високого тиску та в локальній
 системі алмаз-розплав-графіт у процесі кристалізації алмазів. Установлено
 суттєву зв’язаність цих полів, взаємовплив рішень для реакційної суміші і
 локальної системи, ефект саморегуляції тиску в реакційній зоні, що заклю-
 чається в коливальному характері зміни тиску щодо лінії фазового переходу
 графіт-алмаз. The present work deals with the FEM modeling
 of coupled nonlinear non-steady processes of
 electrical, heat conduction, and
 thermoplasticity with regard to phase transitions
 in materials. As a practical application a
 procedure for computer-aided modeling of diamond
 spontaneous crystallization process has
 been developed. A problem on determination of
 temperature, stresses, and concentration fields
 in the reaction volume of high-pressure apparatus
 and in the local diamond-melt-graphite system
 under diamond crystallization conditions
 has been solved. The results demonstrate: a significant
 coupling of these fields; an interrelation
 of the solutions for the reaction mixture
 and for the local system; the effect of
 self-regulation of pressure in the reaction zone
 consisting in pressure oscillation with respect
 to graphite-diamond phase transition line.