XIII Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ»
Из представленных результатов видно, |
ЛИТЕРАТУРА: |
|
|
что энергоемкость процесса электроимпульс- |
1. Ушаков В.Я. Импульсный электриче- |
||
ного разрушения ниже, чем при использова- |
ский пробой жидкостей. – Томск: Изд. ТПИ, |
||
нии обычного механического оборудования. |
1975. – 256с. |
|
|
|
2. Семкин Б.В., Курец В.И., Усов А.Ф. Ос- |
||
|
новы |
электроимпульсного |
разрушения |
|
материалов. – С.-Петербург: |
Наука, 1995. – |
|
|
|
276 с. |
|
142
Секция 2
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
XIII Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ»
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПРИ МИКРОДУГОВОМ ОКСИДИРОВАНИИ В СРЕДЕ FEMLAB
Баранов П. Ф.
Томскийполитехническийуниверситет, Россия, г.Томск, пр. Ленина, 30 E-mail: BFA2@yandex.ru
Введение
Микродуговое оксидирование (МДО) – сра-внительно новый вид поверхностной обработки и упрочнения металлических материалов. Микро-дуговое оксидирование позволяет получать много-функциональные керамикоподобные покрытия с уникальным комплексом свойств, в том числе износостойкие, коррозионностойкие, теплостой-кие, электроизоляционные и декоративные пок-рытия. Отличительной особенностью микродуго-вого оксидирования является участие в процессе формирования покрытия поверхностных мик- ро-разрядов, оказывающих весьма существенное и специфическое воздействие на формирующееся покрытие. В настоящей работе рассмотрено мо-делирование электрического поля в электропро-водной ванне, залитой раствором электролита. Распределение электрического поля по ванне позволяет судить о толщине оксидной пленки, образующиеся на поверхности изделия.
Постановка задачи моделирования Математическая модель процесса МДО
Моделирование распределение электрического поля по поверхности детали при процессе МДО рассматривается в прямоугольной и цилиндриче-ской ваннах.
Рис.2. Цилиндрическая ванна
На рисунках 1 и 2:
1 Металлическая электропроводная ванна, залитая раствором электролита
2 Деталь, выполненная из алюминиевого сплава Д16Т.
При формирование математической модели процесса МДО были приняты следующие предложения:
1.Считалось, распределение свойств МДО-покрытия по поверхности оксидируемого изделия будут тем равномернее, чем равномернее в каждый момент времени распределяется по этой поверхности плотность электрического тока
2.Предполагалось, что распределение плот-ности переменного тока по поверхности изделия совпадает с распределением плотности постоян-ного тока.
3.Процесс распространения электрического тока рассматривался в горизонтальной плоскости, проходящей через середину детали. В рассмат-риваемый момент времени на ванну подавалось напряжение -300 В, на деталь +300 В.
4.Электролит считается неподвижным, потен-циал электрического поля φ в расчетной области является двумерной функцией координат x , y и удовлетворяет уравнению Лапласа [1].
∂2ϕ |
+ |
∂2ϕ |
= 0 (1) |
|
∂x2 |
∂y2 |
|||
|
|
Потенциал электрического поля φ должен удовлетворять следующим граничным условиям.
На границе ванны 1 φ= -300 В На детали 2 φ=+300 В
На осях симметрии расчетной области ∂ϕ / ∂n = 0 где n внешняя нормаль.
Описание процесса моделирования
Для моделирования поставленной задачи был выбран пакет для математического моделирования FEMLAB V3.0. С помощью данного продукта возможно моделирование практически любых процессов, описываемых дифференциальными уравнениями. FEMLAB V3.0 содержит библи-отеку сплавов и химических элементов с заданными физическими параметрами.
144