ОПТИМАЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ НАГРЕТЫХ ТОНКОСТЕННЫХ СИСТЕМ ПРИ ПРОБОЕ ТЕПЛОЗАЩИТЫ

Н. И. Ободан, Н. А. Гук
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2005. Вып.4. С. 80-85.

Рассматривается поведение тонкостенной системы (пластины), находящейся в тепловом поле и подвергающейся охлаждению после пробоя теплозащиты. При принудительном охлаждении в системе возникает поле остаточных напряжений, которое может привести как к локальному хлопку в окрестности поврежденной части, так и к растрескиванию пластины в зонах, удаленных от места пробоя. Для предотвращения этих явлений необходимо определить закон охлаждения, оптимизирующий процесс с точки зрения обеспечения прочности и устойчивости. Математическая модель представляется уравнениями термоупругости с дополнительными деформациями. Для описания поля температур используется решение задачи теплопроводности в конечноэлементной форме. Сформулирована задача управления процессом охлаждения; показано, что оптимальное управление является кусочно-постоянной функцией, имеющей конечное число точек разрыва. Представлен алгоритм построения функции охлаждения. Приведены результаты расчетов: показано, что охлаждение пластины с использованием алгоритма построения функции управления охлаждением приводит к возникновению остаточных напряжений существенно меньшей амплитуды (рис. 2, список лит. - 2 назв.).