Методика дослідження резонансних явищ у неферомагнітних електропровідних тілах канонічної форми за електромагнітної дії в режимі з імпульсним модулюючим сигналом

Abstract

Записано вихідні співвідношення варіанта термомеханіки електропровідних тіл за дії імпульсних електромагнітних полів із модуляцією амплітуди, які є основою опису резонансних явищ у неферомагнітних електропровідних тілах канонічної форми. Ці співвідношення конкретизовано для тіл канонічної форми (шару, необмеженого циліндра та кулі), для яких сформульовано відповідні початково-крайові задачі термомеханіки та розроблено методику побудови їх розв’язків із використанням кубічної апроксимації ключових функцій за просторовою змінною й інтегрального перетворення Лапласа за часом. Як приклад приведено розв’язки задачі для циліндра за електромагнітної дії в режимі з імпульсним модулюючим сигналом і подано результати числового аналізу термомеханічної поведінки суцільного та порожнистого циліндрів за несучих частот сигналу, які знаходяться в околі та поза околом резонансних.

The resulted correlations of the variant of electroconductive solids thermomechanics under the effect of impulse electromagnetic fields with amplitude modulation which are the bases of the description of resonance phenomena in nonferromagnetic electroconductive solids of canonical form have been recorded. For the solids of canonical form — a layer with plane-parallel borders, a sphere and an infinite cylinder — the corresponding initial boundary-value problems have been formulated and the methodology of their solutions construction using cubical approximation of key functions according to space variable and integral Laplace transformation by time has been developed. For the cylinder the solution of the problem under the effect of electromagnetic action with impulse modulating signal has been shown and the results of numerical analysis of thermomechanical behaviour of the solid and the hollow cylinders at the nonresonance and resonance frequency of carrying signal have been shown.

Записаны исходные соотношения варианта термомеханики электропроводных тел при воздействии импульсных электромагнитных полей с модуляцией амплитуды, которые являются основанием описания резонансных явлений в неферромагнитных электропроводных телах канонической формы при электромагнитном воздействии в режиме с импульсным модулирующим сигналом. Эти соотношения конкретизированы для тел канонической формы (слоя, длинного цилиндра и шара), для которых сформулированы соответствующие начально-краевые задачи термомеханики и разработана методика построения их решений с использованием кубической аппроксимации ключевых функций по пространственной переменной и интегрального преобразования Лапласа по времени. В качестве примера приведены решения задачи для цилиндра при электромагнитном воздействии в режиме с импульсным модулирующим сигналом, а также результаты численного анализа термомеханического поведения сплошного и полого цилиндров при несущих частотах сигнала, которые находятся в окрестности и вне окрестности резонансных.