Исследование начальной стадии процесса холодного спекания пористого образца в приближении локального равновесия
Авторы: Васильева О.А., Хохонов А.А.
Опубликовано в выпуске: #7(175)/2026
Раздел: Механика | Рубрика: Механика деформируемого твердого тела
Рассмотрена математическая модель процесса холодного спекания на начальном этапе (процесс образования шейки). Данная математическая модель основана на концепции о том, что спекание можно представить как двухфазный неравновесный процесс, аналогичный двухкомпонентному неравновесному фазовому переходу, механизмом которого, по Кану — Хилларду, является диффузионное расслоение. Математическая модель приведена как начально-краевая задача для системы дифференциальных уравнений в частных производных. Поскольку эта система нелинейная, для работы с моделью был использован численный метод конечных разностей. Показаны результаты численного исследования. Дополнительно выполнен анализ полученных данных, на основании которого сделаны выводы о возможных причинах образования резонанса и длительности существования начальной стадии процесса спекания.Также проведено сравнение с другими теоретическими результатами, приведенными в похожей работе.Изложены направления дальнейших исследований процесса холодного спекания.
EDN KXXPME
Литература
[1] Радкевич Е.В, Лукашев Е.А., Яковлев Н.Н., Васильева О.А., Сидоров М.И. Введение в обобщенную теорию неравновесных фазовых переходов и термодинамический анализ задач механики сплошной среды. Москва, Изд-во Московского университета, 2019, 342 с.
[2] Radkevich E.V., Ragutkin A.V., Stavrovskii М.Е., Sidorov M.I., Vasil’eva O.A., Kravchenko I.N. Mathematical Simulation of Cols Sintering under Pressure. Technical Physics, 2025, vol. 70, no. 11, pp. 536–544.
[3] M.A. Biot. Mechanics of deformation and acoustic propagation in porous media II. J. AppI.Phys., 1962, vol. 33 (4), pp. 1482–1498.
[4] Радкевич Е.В., Васильева О.А., Яковлев Н.Н., Сидоров М.М., Ставровский М.Е. Математическое моделирование детонационного горения. Москва, «Эко-Пресс», 2024, 200 с.
[5] Radkevich E.V., Ragutkin A.V., Vasil’eva O.A., Stavrovskii M.E., Sidorov M.I. Mathematical Modelling of the Thermal Sintering Process (Local Equilibrium Approximation). Technical Physics, 2024, vol. 70, no. 9, pp. 353–366.
[6] Radkevich E.V., Ragutkin A.V., Vasil’eva O.A., Stavrovskii M.E., Sidorov M.I. Mathematical Modeling of Crystallization of Binary Alloys (Local Equilibrium Approximation). Technical Physics, 2025, vol. 70, no. 9, pp. 339–352.
[7] Васильева О.А., Хохонов А.А. Исследование начальной стадии теплового спекания пористого образца в приближении локального равновесия. Научно-технический вестник Поволжья, 2025, № 12, с. 25–28.
[8] Cahn J.W. Spinodal decomposion. Trans. AIME, 1968, vol. 242, no. 2, pp. 166–180.
[9] Рыков Ю.Г., Зайцев Н.А. Численный анализ новой модели процессов кристаллизации металлов. Одномерный случай. Математическое моделирование, 2010, т. 22, № 12, c. 82–102.
[10] Жуков В.Т., Зайцев Н.А., Лысов В.Г., Рыков Ю.Г., Феодоритова О.Б. Численный анализ новой модели процессов кристаллизации металлов. Двумерный случай. Математическое моделирование, 2012, т. 24, № 1, c. 109–128.
[11] Смирнов А.В., Ивакин Ю.Д., Тарасовский В.П., Рыбальченко В.В., Ва-син А.А., Холодкова А.А. [и др.] Холодное спекание в присутствии водной среды: механизм и прикладные аспекты. Обзор. Ч. 2. СТАНКОИНСТРУМЕНТ, 2021, № 2, с. 58–71.