CC BY
21Математические методы моделирования, управления и анализа данных
По рассчитанному значению коэффициента конкурентоспособности можно сделать вывод, что второй вариант технологического процесса (ТП2) является наиболее целесообразным.
Таким образом, предложенная методика позволяет оценить целесообразность принимаемых решений на основе рассчитанного объективного пока -зателя.
Библиографические ссылки
1. Фасхиев Х. А. Универсальный метод оценки технических и социально-экономических объектов // Техника машиностроения. 2008. № 2. С. 49-63.
2. Ногин В. Д. Упрощенный вариант метода анализа иерархий на основе нелинейной свертке критериев // Журн. вычисл. математики и мат. физики. 2004. Т. 44, № 7. С. 1261-1270.
G. M. Nurislamova, D. A. Shilina, A. B. Kolenchenko Ufa State Aviation Technical University, Russia, Ufa
ANALYSIS AND EVALUATION OF COMPETITIVE TECHNOLOGICAL SOLUTIONS ADOPTED IN THE MANUFACTURE OF GTE PARTS
The technique to choose the most expedient option of technological process to manufacture details of the gasturbine engine on the basis of a complex indicator of competitiveness is considered.
© Нурисламова Г. М., Шилина Д. А., Коленченко А. Б., 2012
УДК 519.677
В. П. Павлов, В. М. Кудоярова Уфимский государственный авиационный технический университет, Россия, Уфа
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ПРОЦЕССА СУБЛИМАЦИИ НА ПОВЕРХНОСТИ ТЕПЛОЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПРИ ИНТЕНСИВНОМ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОМ НАГРЕВЕ
Рассматривается протекание физико-химических процессов на поверхности теплозащитного полимерного композиционного материала при высокотемпературном воздействии. Предложена математическая модель физико-химических превращений на поверхности тепловой защиты из стеклопластика на феноло-формальдегидном связующем в виде зависимости количества теплоты, поглощающейся в процессе термодеструкции от температуры нагрева. Данная модель учитывает протекание физико-химических процессов в материале тепловой защиты и позволяет рассчитать количество теплоты, расходуемое на термодеструкцию.
При интенсивном нагреве все теплозащитные материалы претерпевают поверхностные или объемные физико-химические превращения [1]. При сублимации происходит плавление теплозащитного материала и испарение на его поверхности, что сопровождается значительным тепловым эффектом. Такие материалы создают эффективную защиту от тепловых потоков за счет поглощения тепла при этом, одновременно блокируя падающий тепловой поток за счет вдува газа в пограничный слой, который создается благодаря эффекту сублимации теплозащитного покрытия. Поглощение большого количества тепла происходит за счет физико-химических превращений на поверхности теплозащитного полимерного композиционного материала (ПКМ).
Для расчета процессов теплообмена на поверхности тепловой защиты из ПКМ, работающих в условиях высоких, переменных во времени температур, важно иметь математическую модель для расчета теплового эффекта физико-химических процессов, происходящих на поверхности разлагающихся теплозащит-
ных материалов, которую затем удобно встроить в краевую задачу нестационарной теплопроводности.
В данной математической модели в качестве теплозащитного материала из ПКМ рассматривается стеклопластик марки КТ-11-К-Ф, изготовленный на основе стеклоткани КТ-11-К и феноло-формальде-гидного связующего. Использованы данные по содержанию компонентов пиролиза феноло-формальде-гидной смолы в зависимости от температурного режима [2].
За основу построения математической модели физико-химических превращений было взято первое следствие закона Гесса: тепловой эффект реакции разложения феноло-формальдегидной смолы определяется по формуле
Д^0 = (нН2 Д^ + н^ Д^ + нсо Д^Со +
+ нсо2 ДcHCо2 + нс2 ДcHC2 )- нс16о2н14 ,
где Д^^ - стандартная теплота сгорания одного моля ^го компонента; vI - количество молей ^го вещества.
Решетневскце чтения
Результаты расчетов данной математической модели получены в виде графика зависимости теплового эффекта разложения фенолоформальдегидной смолы от температуры (см. рисунок).
"2'400 450 500 550 600 650 700 750
Т,С
Зависимость теплового эффекта реакции от температуры нагрева
На основе схемы выделения газовых компонентов для каждого из них определены тепловые эффекты, имеющие место при термодеструкции во всем интервале высокотемпературного воздействия. Это позволило создать математическую модель, адекватно соответствующую тепловому воздействию и тем физико-химическим превращениям, которые происходят внутри ПКМ в результате термодеструкции.
Таким образом, разработанная математическая модель физико-химических превращений на поверхности теплозащитных полимерных композиционных материалов позволяет учитывать протекание физико-химических процессов в материале тепловой защиты, а также дает возможность рассчитать количество теплоты, расходуемое на термодеструкцию.
Библиографические ссылки
1. Полежаев Ю. В., Юревич Ф. Б. Тепловая защита. М. : Энергия, 1976.
2. Термический анализ фенолоформальдегидных смол / Т. А. Журавлева, Н. А. Лапина, И. А. Максимова и др. // Конструкц. материалы на основе графита. 1972. № 7. С. 116-121.
V. P. Pavlov, V. M. Kudoyarova Ufa State Aviation Technical University, Russia, Ufa
MATHEMATICAL MODELING OF PHYSICAL AND CHEMICAL EFFECT OF THE SUBLIMATION TAKING PLACE ON THE SURFACE OF A THERMAL PROTECTION COATING MADE OF POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS UNDER INTENSIVE HEATING WITH HIGH TEMPERATURES
The behavior ofphysical-chemical processes proceeding on the thermal protection's surface made of the composite material at increasing temperature is examined. A mathematical model of physical-chemical transformations on the surface of thermal protection offiberglass on phenol-formaldehyde resin made in the form of dependence of heat which taken by the thermo-destruction process under the high temperatures is proposed. This model takes into account the going of physical-chemical processes in the materials intended for heat protection and this model also allows calculating the amount of heat required for a thermo-destruction.
© Павлов В. П., Кудоярова В. М., 2012
УДК 519.67
Н. Ю. Паротькин
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
О ПРИМЕНЕНИИ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОГО ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ УСЛОВНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ
Рассматриваются два вида адаптации дифференцированного адаптивного генетического алгоритма к решению задач условной оптимизации. Приводятся краткие результаты сравнительного тестирования эффективности различных алгоритмов оптимизации.
Одним из видов оптимизационных задач являются задачи условной оптимизации, при которых накладываются определенные ограничения на диапазон изменения значений вектора входных переменных целевой
функции. Для их учета в генетических алгоритмах разработан ряд методов, воздействующих как на итоговое значение целевой функции, так и состав популяции решений. При применении данных методов
