Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ВЫДЕЛЕНИЕ ТЕПЛА ТОЧЕЧНЫМ ИСТОЧНИКОМ ТОКА В ПЛАСТИНЕ

Гришин О.П. Гришина Е.В. Настин А.А. Исаев Ю.М.
Сложность тепловых явлений, происходящих при электромеханической обработке деталей, определяется взаимодействием большого количества факторов, от которых они зависят. Если принять, что электрический ток распространяется в детали прямолинейно во всех направлениях от центра контакта, то для каждого момента можно себе представить некий электросиловой конус с радиусами в сечении l1 и l2, который является как бы проводником для данного участка электрической цепи.

Если к материалу приложить разность потенциалов U, по которому течет ток I, то сопротивление проводника определяется по формуле R = U / I.

В свою очередь сопротивления проводника длиной l и площадью поперечного сечения S определяется зависимостью R = ρl / S, где коэффициент пропорциональности с является удельным сопротивлением.

Поскольку кинетическая энергия электронов при прохождении зарядом dq разности потенциалов U записываются в виде dE = Udq. Разделим теперь обе части этого выражения на dt и получим , где P = UI - потери электрической мощности или джоулевы потери можно записать как P = I2R, которая преобразуется в тепло. При подстановке сопротивления получим: P = I2ρl / S . На элементе длины dl  выделяется мощность , при площади полусферы  радиусом l это выражение запишется . Проинтегрируем , получим:

.

Из этой зависимости видно, что потери мощности, а, следовательно, тепловыделение пропорционально силе тока в квадрате и наиболее интенсивное тепловыделение будет происходить в месте контакта и затем, по мере углубления, резко падать. В пределе при l2→∞ получим, что .

Таким образом, полученная математическая модель тепловыделения, возникающего при электромеханическом воздействии на материал, позволяет изучить особенности изменения температурных полей, которые в дальнейшем могут использоваться в расчетах, связанных с определением геометрии и расположения структурных зон напряженно-деформированного состояния обрабатываемого материала и других параметров.


Библиографическая ссылка

Гришин О.П., Гришина Е.В., Настин А.А., Исаев Ю.М. ВЫДЕЛЕНИЕ ТЕПЛА ТОЧЕЧНЫМ ИСТОЧНИКОМ ТОКА В ПЛАСТИНЕ // Современные наукоемкие технологии. – 2008. – № 3. – С. 50-50;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=23317 (дата обращения: 10.12.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674