ФОРМУВАННЯ ДВОФАЗНИХ ЗОН В ПРОЦЕСІ ВНУТРІШНЬОГО ОКИСЛЕННЯ БІНАРНИХ СПЛАВІВ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2222-0631.2023.02(5).01Ключові слова:
внутрішнє окислення, бінарні сплави, двофазна область, зона внутрішнього окислення, параметри зони внутрішнього окислення, математичне моделювання, кінетика формування зони внутрішнього окисленняАнотація
У роботі представлені результати досліджень реалізованого в спеціальній системі комп’ютерної алгебри (ССКА) КіДиМ алгоритму опрацьовування оди- ниць виміру фізичних і геометричних величин задач механіки. Програмний комплекс КіДиМ служить для розв’язання задач механіки дискретних механіч- них систем будь-якої складності інженерної та наукової спрямованості. Для завершеності процесу підготовки вихідних даних для таких завдань суттєве зна- чення має використання в вихідних і результуючих даних одиниць виміру. Вихідні дані завдань КіДиМ завдяки їх аналітичній формі можуть бути записані в будь-якому порядку. Для надання допомоги користувачеві в складі програм КіДиМ є спеціальний діагностичний блок вихідних даних. Тому реалізація ви- користання розмірностей в даних КіДиМ переслідує додаткову мету підвищення діагностичних можливостей системи. Формули розмірностей реалізуються тут як звичайні аналітичні вирази, що дає змогу вбудованій системі комп’ютерної алгебри формувати вирази одиниць виміру даних при їх комп’ютерних аналітичних перетвореннях в процесі розв’язання завдань динаміки, статики і кінематики. Таким чином, постановка задачі опрацьовування одиниць виміру в ССКА КіДиМ включає читання в початкових даних значень змінних з вказаними у формульному вигляді розмірностями, діагностику правильності їх за- вдання і відповідності цим даним, запам’ятовування їх в екземплярах класів «змінна» та «елемент», обчислення розмірностей відповідно формулам перетво- рення даних для отримання результатів розрахунків. У статті показано, як за допомогою енергетичних співвідношень між координатами і характеристиками елементів механічної моделі вдається ефективно встановлювати розмірності геометричних і фізичних величин завдань. Для демонстрації логіки роботи реа- лізованого алгоритму наведено прості компактні приклади з навчальних задач кінематики, статики, динаміки плоских і просторових систем. Показано, як в КіДиМ будуються необхідні для розв’язання задач рівняння, як можна отримати одиниці виміру складових рівнянь і їх рішень. Завдяки тому, що розмірнос- ті тут представляються як формули, то відносно просто реалізується їх спрощення – скорочення і заміна похідними одиницями. Крім того, так як змінні, що входять в формули розмірностей і змінні самої задачі, розташовуються в різних просторах даних КіДиМ, вони можуть мати однакові найменування і ніяк не змішуються.
Посилання
Kiparisov S. S., Levinskiy Yu. V. Vnutrennee okislenie i azotirovanie splavov [Internal oxidation and nitriding of alloys]. Moskow, Metallurgiya Publ., 1979. 200 p.
Daneliya E. P., Rozenberg V. M. Vnutrenneokislennye splavy [Internally oxidized alloys]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1978. 232 p.
Wagner C. Reactiontypen bei der Oxydation von Legierungen. Z. Electrochem. 1959, Bd. 63, pp. 772–790.
Kirkaldy J. S. On the theory of internal oxidation and sulphation of alloys. Canad. Metal. Quarterly. 1969, vol. 8, pp. 35–38.
Abramov G. S., Abramov M. G., Bardachov Yu. N. Raspredelenie chisla chastits v zone vnutrennego okisleniya [Distribution of particle number in internal oxidation zone]. Fiziko-tekhnicheskie i tekhnologicheskie prilozheniya matematicheskogo modelirovaniya. : Sb. nauchnykh trudov NAN Ukrainy. Institut matematiki [Physical and technical and technological applications of mathematical modeling : Collection of scientifically papers of the National Academy of science of Ukraine. Institute of Mathematics]. Kiev, 1998, pp. 9–12.
Abramov G. S., Abramov M. G. Modelirovanie perekhoda ot vnutrennego okisleniya k vneshnemu [Modeling the transfer from internal to exter- nal oxidation]. Trudy XV Mezhdunarodnogo simpoziuma "Metody diskretnykh osobenostey v zadachakh matematicheskoy fiziki". MDOZMF – 2011 [Proceedings of the XV International Symposium “Methods of Discrete Singulariries in Mathematical Physics” MDSMP – 2011]. 2011, pp. 15–20.
Abramov G. S., Abramov M. G. Formirovanie zony vnutrennego okisleniya pri maloy svobodnoy energii formirovaniya okislov [Formation of internal oxidation zone by low free energy of oxide formation]. Vestnik HNTU [Bulletin of the KhNTU]. 2011, no. 3 (42), pp. 14–20.
Abramov G. S., Abramov M. G. Matematicheskoe modelirovanie protsessa vnutrennego okisleniya v binarnykh splavakh [Mathematical modeling of the process of internal oxidation in binary alloys]. Trudy nauchno–tekhnicheskoy konferentsii «Komp"yuternoe modelirovanie v naukoyomkikh tekhnologiyakh» KMNT–2012 [Proceedings of the scientific and technical conference "Computer modeling in knowledge-intensive technologies" KMNT–2012], 2012, pp.13–16.
Abramov G. S., Abramov M. G. Modelirovanie protsessa formirovaniya struktury diffuzionnoy zony pri odnovremennom poverkhnostnom i vnu- trennem okislenii splavov [Modeling of the process of the formation of the structure of diffuse zone under the simultaneous surface and internal oxidation of alloys]. Vestnik HNTU [Bulletin of the KhNTU]. 2012, no. 1 (44), pp. 268–273.
Abramov G. S., Abramov M. G. Formirovanie dvukhfaznoy oblasti pri bol'shoy svobodnoy energii formirovaniya okisla legiruyuschikh elemen- tov [Formation of two-phase region under high free energy of alloy element oxide formation]. Vestnik HNTU [Bulletin of the KhNTU]. 2012, no. 2 (45), pp. 12–16.
Abramov G. S., Abramov M. G. Modelirovanie protsessa vnutrennego okisleniya v binarnykh splavakh na osnove nikelya [Modeling of the proc- ess of internal oxidation of the nickel-based alloys]; Trudy XVI Mezhdunarodnogo simpoziuma «Metody diskretnykh osobennostey v zadachakh matematicheskoy fiziki» MDOZMF –2013 [Proceedings of the XVI International Symposium "Methods of Discrete Singulariries in Mathematical Physics" MDSMP – 2013]. 2013, pp.
Abramov G. S., Abramov M. G., Bardachov Yu. N. Vliyanie tsiklicheskogo izmeneniya temperatury na strukturu vnutrenneokislennoy zony [In- fluence of temperature cycling on the structure of internally oxidized zone]. Vestnik HNTU [Bulletin of the KhNTU]. 2013, no. 2 (47), pp. 6–12.
