Численное решение температурных эффектов в полимерных материалах при обработке их импульсными ионными пучками с учетом релаксационного параметра потоков тепла
Автор: Комар Л.А.
Журнал: Вестник Пермского университета. Серия: Математика. Механика. Информатика @vestnik-psu-mmi
Рубрика: Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Статья в выпуске: 3 (58), 2022 года.
Бесплатный доступ
В рамках одномерной постановки задачи проведено численное моделирование движения тепловой волны в материале, поверхность которого обрабатывается импульсным ионным пучком. Действие импульса учтено через функцию источника, которая задана линейной зависимостью от времени и глубины проникновения иона в материал. Приведенное уравнение теплопроводности представляет собой нелинейное дифференциальное уравнение с присутствующим в нем параметром, отражающим время релаксации потока тепла. Уравнение теплопроводности дополняется уравнением изменения во времени теплового потока, предложенное Каттанео и Вернотте. Полученная система уравнений для температуры и теплового потока решена численно с применением метода конечных разностей. Показано существенное влияние значения параметра релаксации на формирование температурных профилей в окрестности обрабатываемой поверхности материала.
Полимер, теплопроводность, релаксация потока, численное моделирование, метод конечных разностей
Короткий адрес: https://sciup.org/147246610
IDR: 147246610 | DOI: 10.17072/1993-0550-2022-3-38-48
Список литературы Численное решение температурных эффектов в полимерных материалах при обработке их импульсными ионными пучками с учетом релаксационного параметра потоков тепла
- Cолоненко О.П., Алхимов А.П., Марусин В.В., Оришич А.М. Высокоэнергетические процессы обработки материалов. Новосибирск: Наука, Сиб. издат. фирма РАН, 2000. 425 с.
- Kondyurina I., Nechitailo G.S., Svistkov A.L., Kondyurin A., Bilek M. Urinary catheter with polyurethane coating modified by ion implantation // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 2015. Vol. 342. P. 39-46. DOI: 10.1016/j.nimb.2014.09.011 EDN: UXKGBO
- Kurella A., Dahotre N.B. Review paper: Surface Modification for Bioimplants: The Role of Laser Surface Engineering //j. Biomater. Appl. 2005. Vol. 20, № 1. P. 5-50. DOI: 10.1177/0885328205052974 EDN: MFHWQR
- Morozov I.A., Kamenetskikh A.S., Scherban M.G. The challenges of creating deformable plasma coatings on the surface of elastic polymers // AIP Conference Proceedings 2176. 2019. N.040009. DOI: 10.1063/1.5135158 EDN: TUWMIR
- Hauert R., Thorwarth K., Thorwarth G. An overview on diamond-like carbon coatings in medical applications // Surface and Coatings Technology. 2013. Vol. 233. P. 119-130. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2013.04.015 EDN: YDZJMV
