Анотація до роботи:

Михайловська Т.В. Математичне моделювання металургійних процесів з фазовими перетвореннями на основі клітинних автоматів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 – Математичне моделювання та обчислювальні методи. – Національна металургійна академія України, Дніпропетровськ, 2008.

Дисертаційна робота присвячена підвищенню ефективності математичного моделювання металургійних процесів з фазовими перетвореннями шляхом розробки відповідних математичних моделей на основі клітинних автоматів; аналізу динаміки твердіння в сплавах з різною природою фазових перетворень і розробці відповідних клітинно-автоматних правил; побудові клітинно-автоматних моделей металургійних процесів та їх аналізу.

Запропонована клітинно-автоматна термодинамічна модель, що описує залежність питомої енергії клітини від теплофізичних параметрів, динаміки фазового перетворення та часу і дозволяє однозначно визначити температуру та кількість рідкої фази у відповідному об’ємі простору моделювання. Клітинно-автоматна модель твердіння складається з виконання наступних етапів: визначення питомої енергії клітини у відповідності до її початкової температури та кількості рідкої фази; визначення умов на границях області моделювання; роботи алгоритму для визначення питомої енергії клітини через заданий проміжок часу; розрахунку на основі питомої енергії температури та кількості рідкої фази об’єму клітини. Сформульовані клітинно-автоматні правила опису протікання фазових перетворень в сплавах з рухомим фронтом твердіння, бінарних квазірівноважних сплавах, сплавах зі складною структурою фазового перетворення.

Досліджені питання можливості лінійної апроксимації нелінійних термодинамічних залежностей та отримані похибки які виникають при цьому. Сформульовані клітинно-автоматні правила стійкості термодинамічних моделей, що пов’язують лінійні розміри об’єму клітини та мінімального розрахункового проміжку часу. Реалізована клітинно-автоматна термодинамічна модель процесу модифікації поверхні електронним газорозрядним пучком та модель твердіння прокатного валка з високоміцного чавуну.

Розроблена програмна реалізація клітинно-автоматних термодинамічних математичних моделей металургійних процесів з фазовими перетвореннями.

У дисертаційній роботі вирішені задачі побудови математичних моделей металургійних процесів з фазовими перетвореннями. Основні результати дисертаційної роботи полягають у наступному:

1. Розроблено нову клітинно-автоматну термодинамічну математичну модель опису металургійних процесів з фазовими перетвореннями, що базується на законах збереження.

2. Сформульований клітинно-автоматний критерій стійкості, що пов’язує лінійні розміри мінімального об’єму та мінімальний часовий інтервал розрахунку для термодинамічної клітинно-автоматної моделі.

3. Вперше запропоновані та досліджені клітинно-автоматні правила для опису фазового перетворення в сплавах з рухомим фронтом твердіння, в бінарних квазірівноважних сплавах і сплавах зі складною структурою фазового перетворення.

4. Вперше побудована клітинно-автоматна модель процесу модифікації поверхні електронним газорозрядним пучком, визначені швидкості охолодження при обробці металевої поверхні електронним пучком з попереднім розрахунком параметрів електронного пучка з врахуванням конфігурації електродів пушки.

5. Побудовано нову клітинно-автоматну термодинамічну модель твердіння прокатного валка із високоміцного чавуну, що твердне в комбінованій ливарній формі, сформульовані правила для клітинних автоматів, що дозволяють визначити структурний склад литого виробу із високоміцного чавуну.

6. Результати дисертаційних досліджень впроваджені на НВК «НІАРІС ЛТД» (м. Дніпропетровськ), у навчальний процес в Національній металургійній академії України, що підтверджено відповідними актами.

Публікації автора:

1. Михальов О.І. Інформаційна технологія моделювання потенційних полів в електронних гарматах / О.І. Михальов, Т.В. Михайловська. //Вісник Вінницького політехнічного інституту. – 2003. – № 6. – С. 291 – 293.

2. Тутык В.А. Моделирование потенциальных полей в электронных пушках / В.А. Тутык, Т.В. Михайловская // Системные технологии. Региональный межвузовский сборник научных трудов. –2004. – Выпуск 1 (30). – С. 62 – 70.

3. Михалев А.И. Компьютерное моделирование температурных полей с подвижной границей в пакете Femlab / А.И. Михалев, Т.В. Михайловская // Системные технологии. Региональный межвузовский сборник научных трудов. – 2004. – Выпуск 2 (31). – С. 24 – 28.

4. Михалев А.И. Моделирование процесса фазового превращения в металлургических процессах / А.И. Михалев, Т.В. Михайловская // Нові технології: науковий вісник Інституту економіки та нових технологій. – 2005. –№3 (9). С. 192 – 196.

5. Михайловская Т.В. Математическая модель процесса затвердевания металла в литейной форме с учетом конвекции / Т.В. Михайловская // Вестник Херсонского национального технического университета. – 2005. – 2(22). – С. 212 – 215.

6. Михайловська Т.В. Математична модель процесу затвердіння відливок великого типорозміру з врахуванням фазового переходу / Т.В. Михайловська, О.І. Михальов // Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія. – 2006. – № 1(5). – С. 134 – 137.

7. Михайловская Т.В. Трехмерная клеточно-автоматная модель процесса затвердевания металлов и сплавов / Т.В. Михайловская, А.И. Михалев // Сучасні проблеми металургії. Наукові праці. 2006. – Том 9. – С. 102 – 112.

8. Михайловская Т.В. Применение клеточных автоматов для математического моделирования фазового перехода в эвтектических сплавах / Т.В. Михайловская // Системные технологии. Региональный межвузовский сборник научных трудов. 2007. – Выпуск 5 (53). – С. 162 – 170.

9. Михайловська Т.В. Комп’ютерна програма SBHeat – Інженерний розрахунок температурного поля напівобмеженого виливка / Т.В. Михайловська, В.Ю. Селиверстов // Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 22135 від 21 вересня 2007 р.

10. Михалев А.И. Моделирование процессов формообразования литых валков с визуализацией в среде SolidWorks / А.И. Михалев, Т.В. Михайловская, В.Е. Хрычиков // Современные информационные и электронные технологии: четвертая международная научно-практическая конференция 19 – 23 мая, г. Одесса, 2003 г.: тезис доклада. – 2003. – С. 150.

11. Михалев А.И. Системное моделирование температурных полей в затвердевающих валах / А.И. Михалев, Т.В. Михайловская. // Математичні проблеми технічної механіки: четверта всеукраїнська наукова конференція, м. Дніпропетровськ, 2004 р.: тези доповіді. – 2004. – С. 87.

12. Тутык В.А. Моделирование потенциальных полей и расчет параметров электронных пушек для термических установок / В.А. Тутык, Т.В. Михайловская // Оборудование и технологии термической обработки металлов и сплавов: пятая международная конференция, г. Харьков, 2004 г.: тезис доклада. – 2004. – С. 41 – 44.

13. Михайловская Т.В. Компьютерное моделирование нелинейной динамики границы фронта затвердевания в металлах / Т.В. Михайловская // Інтелектуальні системи прийняття рішень та інформаційні технології: міжнародна науково-практична конференція, м. Чернівці, 2007 р.: теза доповіді. – 2004. – С. 93 – 94.

14. Михалев А.И. Информационная технология моделирования систем с распределенными параметрами в пакете Femlab / А.И. Михалев, Т.В. Михайловская. // Информационные технологии в XXI веке: ІІ Международный молодежный форум, УГХТ, г. Днепропетровск, 2004 г.: тезис доклада. –2004. – С. 119.

15. Михалев А.И. Моделирование динамики фазового перехода в металлах при затвердевании с учетом тепломассопереноса / А.И. Михалев, Т.В. Михайловская // Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні: міжнародна науково-технічна конференція, (ІКТМ’2004), ХАІ, м. Харків, 2004 р.: теза доповіді. 2004. – С. 46.

16. Михайловская Т.В. Моделирование процессов конвекции при застывании металла / Т.В. Михайловская // Математические проблемы технической механики: международная научная конференция, г. Днепропетровск, 2005 г.: тезис доклада. – 2005. – С. 117.

17. Михайловская Т.В. Моделирование управления фронтом затвердевания в литейном имитаторе / Т.В. Михайловская // Контроль і управління в складних системах: VIII Міжнародна науково-технічна конференція, КУСС – 2005, м. Вінниця, 2005 р.: теза доповіді. – 2005. – С. 246.

18. Михайловская Т.В. Моделирование процессов модификации поверхности электронными газоразрядными пушками / Т.В. Михайловская, В.А. Тутык // МКФТТП – Х: Десята міжнародна конференція, м. Івано-Франківськ, 2005 р.: тези доповіді. – 2005. – Том 1. – С. 139 – 140.

19. Mikhalev A. Mathematical model of consolidation metal in a casting form / T. Mikhaylovskaya, V. Khrichikov // 7-th International Symposium of Croatian Metallurgical Society Materials and Metallurgy (SHMD’2006, June, 18-22, 2006). – Materials and metallurgy. – Section: Process Metallurgy, 2006. – P. 7 – 8. (ISSN 0543-5846).

20. Михайловская Т.В. Использование электронных пучков для нагрева аэродинамических моделей / Т.В. Михайловская, В.А. Тутык // Людина і Космос: VIII Міжнародна молодіжна науково-практична конференція, НЦАОМУ, м. Дніпропетровськ, 2006 р.: теза доповіді. – 2006. – С. 160.

21. Михайловская Т.В. Математическая модель фазового перехода на клеточных автоматах / Т.В. Михайловская // Современные информационные технологии на транспорте, в промышленности и образовании: международная научно-практическая конференция Днепропетровск, 2007: тезис доклада – 2007. С. 69.

22. Михайловская Т.В. Применение клеточных автоматов для моделирования фазового перехода в эвтектическом чугуне / Т.В. Михайловская // Математичні проблеми технічної механіки: міжнародна науково-технічна конференція, м. Дніпродзержинськ, 2007 р.: теза доповіді. – 2007.– С. 127 – 128.

23. Михайловская Т.В. Применение клеточных автоматов для решения задачи Стефана / Т.В. Михайловская // Інтелектуальні системи прийняття рішень та прикладні аспекти інформаційних технологій: Міжнародна наукова конференція м. Херсон, 2007 р.: теза доповіді. – 2007. С 53 – 55.

24. Михайловская Т.В. Компьютерное обеспечение инженерного расчета температурного поля полубесконечной отливки / Т.В. Михайловская // Автоматизація: проблеми, ідеї, рішення: матеріали міжнародної науково-технічної конференції, м. Севастополь, 10-15 вересня 2007 р.: теза
    доповіді. – 2007. – С.284.