Научное направление:
«Газоаналитическое отображение процессов механической обработки и тепломассообмен в газовоздушной фазе»
Шифры научных специальностей, в рамках которых разрабатывалось данное научное направление:
Краткая аннотация научного направления:
Проведенные исследования, обзор и обобщение литературных источников по механообработке, теории резания металлов, диффузии примесей, формированию газовых сред, методов контроля газов и газо-воздушных смесей в технологических процессах позволяют констатировать следующее:
на диффузию примесей в металле оказывает влияние высокоскоростное пластическое деформирование и разрушение кристаллической решетки при одновременном образовании высоких температур трения и деформирования; диффузионные процессы в металле при механической обработке протекают интенсивнее, чем при многих случаях внешнего воздействия; фактическая зависимость интенсивности диффузии или концентрации диффундирующих примесей не закреплена соответствующими расчетами и математическими моделями; формирование газовоздушной среды в зоне обработки происходит как вследствие взаимодействия диффундирующих примесей с составляющими атмосферного воздуха, так и взаимодействием его компонентов на границе раздела гетерогенных фаз; расчетные формулы и известные эмпирические зависимости не всегда отражают реальность процессов и явлений, проходящих при механической обработке, а также затрудняют их использование в системах контроля и управления процессами;
одноуровневый анализ процессов механической обработки ограничивает возможность исследования явлений, отражающих их многообразие и взаимосвязь;
широкое применение газового анализа в различных отраслях промышленности не учитывает специфику образования газов в зоне резания и общих требований к методике исследования при обеспечении качества изготавливаемых изделий.
Указанные особенности диффузии примесей в металле, формирование и контроль газовоздушной среды в зоне обработки при изготовлении изделий позволяют отнести их к сложным объектам исследования. Специфика разработки методов и средств контроля процессов механической обработки состоит в следующем:
не все цели выбора решений и условия, влияющие на этот выбор, могут быть достаточно точно выражены в количественных отношениях;
модели диффузии и определения концентрации исследуемых газов в зоне обработки характеризуются неполной информацией об объекте исследования, что может быть объективным на основании полученных статистических данных или субъективным на основании знаний специалистов, имеющих опыт объектов контроля.
на диффузию примесей в металле оказывает влияние высокоскоростное пластическое деформирование и разрушение кристаллической решетки при одновременном образовании высоких температур трения и деформирования; диффузионные процессы в металле при механической обработке протекают интенсивнее, чем при многих случаях внешнего воздействия; фактическая зависимость интенсивности диффузии или концентрации диффундирующих примесей не закреплена соответствующими расчетами и математическими моделями; формирование газовоздушной среды в зоне обработки происходит как вследствие взаимодействия диффундирующих примесей с составляющими атмосферного воздуха, так и взаимодействием его компонентов на границе раздела гетерогенных фаз; расчетные формулы и известные эмпирические зависимости не всегда отражают реальность процессов и явлений, проходящих при механической обработке, а также затрудняют их использование в системах контроля и управления процессами;
одноуровневый анализ процессов механической обработки ограничивает возможность исследования явлений, отражающих их многообразие и взаимосвязь;
широкое применение газового анализа в различных отраслях промышленности не учитывает специфику образования газов в зоне резания и общих требований к методике исследования при обеспечении качества изготавливаемых изделий.
Указанные особенности диффузии примесей в металле, формирование и контроль газовоздушной среды в зоне обработки при изготовлении изделий позволяют отнести их к сложным объектам исследования. Специфика разработки методов и средств контроля процессов механической обработки состоит в следующем:
не все цели выбора решений и условия, влияющие на этот выбор, могут быть достаточно точно выражены в количественных отношениях;
модели диффузии и определения концентрации исследуемых газов в зоне обработки характеризуются неполной информацией об объекте исследования, что может быть объективным на основании полученных статистических данных или субъективным на основании знаний специалистов, имеющих опыт объектов контроля.
Аннотации трех наиболее значимых публикаций:
1. Газоаналитическое отображение процессов механической обработки: монография. / И. В. Швецов; НовГУ им. Ярослава Мудрого. Великий Новгород, 2004. – 132 с.
В данном научном издании представлены новые способы оценки процессов механической обработки на основе регистрации образованных в зоне резания газообразных соединений. Рассматриваемые исследования и представленные физические и математические модели отражают механо-физико-химические изменения, проходящие в системе ЗИССо (заготовка – инструмент – стружка - среда охлаждения). Изложены основы термодинамического преобразования энергии, диффузии и газообразования в зоне обработки. Научное издание предназначено для студентов, магистрантов и аспирантов машиностроительных специальностей вузов.
2. Математическое моделирование физико-химических процессов в зоне резания при механической обработке: монография. / И. В. Швецов; НовГУ им. Ярослава Мудрого. Великий Новгород, 2014. – 64 с.
При решении задач теплофизики широко используют математическое описание температурных полей, возникающих в твердых телах под действием различных источников теплоты, в основе которого лежит следующее положение. Температурное поле, возникающее в твердом теле под действием движущегося или неподвижного источника теплоты любой формы, действующего временно или непрерывно, можно получить как результат той или иной комбинации температурных полей, возникающих под действием системы точечных мгновенных источников теплоты. Научное издание предназначено для студентов, магистрантов и аспирантов машиностроительных специальностей вузов.
3. Физико-химико-механические процессы в производстве: монография / И. В. Швецов; НовГУ им. Ярослава Мудрого. Великий Новгород, 2017. – 100 с.
Надежность методов контроля в значительной степени определяется их простотой, многофункциональностью и получением достоверной информации об исследуемых объектах и свойствах внешних воздействий. Известные способы оценки процессов не дают полной информации о протекающих процессах и не в полной мере раскрывают свои потенциальные возможности, поэтому их применение в автоматизированных системах управления и контроля ограничено. В работе представлены методы оценки производственных процессов на основе регистрации в исследуемой газовоздушной зоне газообразных соединений. Физические и математические модели отражают физико-химические изменения, проходящие в технологических системах, при сгорании топлива и механообработке. Изложены основы термодинамического преобразования энергии, диффузии и газообразования в локальной зоне нонвариантной системы. Издание предназначено для студентов, аспирантов и научных работников энергомашиностроительного профиля.
В данном научном издании представлены новые способы оценки процессов механической обработки на основе регистрации образованных в зоне резания газообразных соединений. Рассматриваемые исследования и представленные физические и математические модели отражают механо-физико-химические изменения, проходящие в системе ЗИССо (заготовка – инструмент – стружка - среда охлаждения). Изложены основы термодинамического преобразования энергии, диффузии и газообразования в зоне обработки. Научное издание предназначено для студентов, магистрантов и аспирантов машиностроительных специальностей вузов.
2. Математическое моделирование физико-химических процессов в зоне резания при механической обработке: монография. / И. В. Швецов; НовГУ им. Ярослава Мудрого. Великий Новгород, 2014. – 64 с.
При решении задач теплофизики широко используют математическое описание температурных полей, возникающих в твердых телах под действием различных источников теплоты, в основе которого лежит следующее положение. Температурное поле, возникающее в твердом теле под действием движущегося или неподвижного источника теплоты любой формы, действующего временно или непрерывно, можно получить как результат той или иной комбинации температурных полей, возникающих под действием системы точечных мгновенных источников теплоты. Научное издание предназначено для студентов, магистрантов и аспирантов машиностроительных специальностей вузов.
3. Физико-химико-механические процессы в производстве: монография / И. В. Швецов; НовГУ им. Ярослава Мудрого. Великий Новгород, 2017. – 100 с.
Надежность методов контроля в значительной степени определяется их простотой, многофункциональностью и получением достоверной информации об исследуемых объектах и свойствах внешних воздействий. Известные способы оценки процессов не дают полной информации о протекающих процессах и не в полной мере раскрывают свои потенциальные возможности, поэтому их применение в автоматизированных системах управления и контроля ограничено. В работе представлены методы оценки производственных процессов на основе регистрации в исследуемой газовоздушной зоне газообразных соединений. Физические и математические модели отражают физико-химические изменения, проходящие в технологических системах, при сгорании топлива и механообработке. Изложены основы термодинамического преобразования энергии, диффузии и газообразования в локальной зоне нонвариантной системы. Издание предназначено для студентов, аспирантов и научных работников энергомашиностроительного профиля.