Моделювання теплового процесу у неоднорідній двовимірній системі

Abstract

Актуальність теми: дослідження теплових полів у системі «ріжучий інструмент - деталь» методами математичного моделювання є актуальним у зв’язку зі складністю та ресурсоємністю експериментальних досліджень. Мета: побудувати математичну модель теплового поля у ріжучому інструменті та отримати розподіл тепла в ньому. Метод дослідження: розв’язання поставленої задачі проводиться методом скінченних елементів, який зводить задачу до розв’язку системи лінійних алгебраїчних рівнянь. Розв’язок СЛАР проводиться за допомогою метода Гауса. У даній роботі побудована математична модель теплового поля методом скінченних елементів на прикладі ріжучого інструменту. Проведено аналітичні і чисельні розрахунки за результатом яких знайдено розподіл температури в перерізі ріжучого інструменту. Створено оригінальну програму для проведення чисельних розрахунків, яка здатна розв’язувати СЛАУ з великою кількістю невідомих за мінімальних системних вимог до ЕОМ. Дана робота дозволяє частково знизити витрати на проведення експериментальних досліджень при вивченні питання розподілу температури в ріжучому інструменті.