КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭФФЕКТОВ ОБРАЗОВАНИЯ АНИЗОТРОПНЫХ СТРУКТУР ПРИ ПРОТЕКАНИИ ТОКА ЧЕРЕЗ ПОРОШКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ: 10.25712/ASTU.1811-1416.2024.04.011

Игорь Николаевич   Сачков; Ольга Михайловна Огородникова; Илья Игоревич  Огородников

Авторы

Игорь Николаевич Сачков Уральский федеральный университет, ул. Мира, 19, 620002, Екатеринбург, Россия https://orcid.org/0000-0003-2265-5860
Ольга Михайловна Огородникова Уральский федеральный университет, ул. Мира, 19, 620002, Екатеринбург, Россия https://orcid.org/0000-0002-0604-670X
Илья Игоревич Огородников Институт химии твердого тела УрО РАН, ул. Первомайская, 91, 620990, Екатеринбург, Россия https://orcid.org/0000-0002-0986-8805

Ключевые слова:

порошковые материалы, спекание, анизотропия, компьютерное моделирование, метод конечных элементов, Джоулево тепло

Аннотация

Компьютерное моделирование новых методов обработки материалов носит многодисциплинарный характер и требует развития специального программного обеспечения с соответствующими математическими моделями и алгоритмами. В данной работе создана программа для конечно-элементного моделирования явлений, связанных с выделением Джоулева тепла в неоднородных системах. С использованием созданной программы исследована модельная система, имитирующая протекание электрического тока через полидисперсный порошковый материал. Модельный материал имеет матричную структуру, образован круглыми в сечении включениями и характеризуется различной проводимостью, концентрацией и взаимным расположением частиц. Показана возможность получения анизотропной структуры в результате теплового воздействия на порошковый материал при протекании электрического тока. Установлен перечень управляющих параметров технологического процесса для получения анизотропного порошкового материала. Предложен метод систематизации результатов компьютерного моделирования с использованием диаграмм, подобных фазовым диаграммам многокомпонентных соединений.