ІННОВАЦІЙНА СИСТЕМА КОМП’ЮТЕРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ МУЛЬТИФІЗИЧНИХ ПРОЦЕСІВ КЕРОВАНОЇ ЕЛЕКТРОСТРУМОВОЇ ОБРОБКИ РОЗПЛАВУ

Анотація

Вступ. Широке застосування литих виробів з алюмінію та його сплавів потребує забезпечення якісної структури
виливків, від якої залежать їхні експлуатаційні властивості. Керувати процесом формування якісної структури виливків можливо, зокрема, методом електрострумової обробки розплаву.
Проблематика. Через недоступність розплаву для прямого вимірювання параметрів процесу обробки єдиною можливістю реалізувати керування режимами обробки є їх чисельне моделювання. Але складність та взаємозалежність мультифізичних процесів електрострумової обробки розплаву обумовила нетрадиційний підхід до формулювання їхніх математичних моделей та обчислювальних процедур, що визначило особливості завдань щодо побудови
відповідних комп’ютерних моделей та їх застосування.
Мета. Розробка новітньої шаблонно-модульної системи комп’ютерного моделювання мультифізичних процесів
електрострумової обробки розплавів для керування режимами формування якісної структури виливків.
Матеріали та методи. Матеріалом дослідження є сукупність модельних задач мультифізичних процесів електрострумової обробки, їх онтологія, інтегральні рівняння цих процесів та їхні властивості, а також бази даних про параметри модельованих об’єктів. Використано метод онтологічної таксономії, здійснено систематизацію модельних задач і математичних інструментів їх розв’язання, застосовано метод формалізації інтегральних рівнянь пов’язаних
мультифізичних процесів.
Результати. Розроблено уніфіковані шаблони основних алгоритмічних процедур та бібліотеку програмних модулів обчислювальних операцій часткових задач, кожній з яких присвоєно унікальний код згідно з кодифікатором. Комбінування шаблонів з різними модулями, які ідентифікуються за вказаними кодами, забезпечило можливість формувати широкий спектр комп’ютерних моделей процесів обробки. Побудовано гнучку систему комп’ютерного моделювання мультифізичних процесів і підтверджено її працездатність при симуляції режимів електрострумової
обробки розплавів.
Висновки. Отримані результати забезпечують можливість керування режимами електрострумової обробки розплавів для формування якісної структури литого металу.