Программный комплекс для получения численных решений композитов разного состава.

1.1. Введение
Композиционный материал — искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с четкой границей раздела между ними.
Область применения композитов весьма широка, так что возможность прогнозирования каких-либо интересных свойств таких сложных по составу веществ дает широкое поле деятельности для исследований.
В данной работе мы собираемся изложить понятие композита, теорию установления теплового равновесия в сложных композитных структурах, когда в основной матрице присутствует P примесных фаз с определёнными физическими свойствами. Аналитически решить проблему установления теплового равновесия, и проанализировать изменение температур у разного вида структур.
В данной работе будет создан программный комплекс с сопутствующим программным интерфейсом, позволяющий получать графики установления теплового равновесия и численные значения изменения температур для композитов различного состава.

Содержание

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И СПЕЦИАЛЬНЫХ ТЕРМИНОВ 5
1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 6
1.1. Введение 7
1.2. Обзор композитов 8
1.2.1. Классификация композитов 9
1.2.2. Преимущества композитных материалов 9
1.2.3. Недостатки композитных материалов 10
1.2.4. Области применения 12
1.2.5. Характеристика 13
1.2.6. Технические характеристики 14
1.2.7. Технико-экономические преимущества 14
1.2.8. Области применения технологии 14
1.3. Постановка задачи 16
1.4. Теоретическое исследование 18
1.5. Численный эксперимент 26
1.6. Интерфейс программы 28
1.7. Теоретическое дополнение 35
1.7.1. Фонон 35
1.7.2. Температура Дебая 36
1.7.3. Преобразование Меллина 37
1.7.4. Метод Рунге-Кутты 38
1.8. Выводы 39
2. ЭКОНОМИЧСЕКАЯ ЧАСТЬ 40
2.1. Введение 41
2.2. Перечень работ и событий 42
2.3. Расчёт затрат на разработку продукта 47
2.3.1. Материальные затраты 47
2.3.2. Расходы на оплату труда 48
2.3.3. Налоговые отчисления 49
2.3.4. Амортизация 50
2.3.5. Затраты на оборудование 52
2.3.6. Прочие расходы 52
2.3.7. Определение цены продукта 54
2.3.8. Минимальные системные требования 55
2.3.9. Эксплуатация 55
2.4. Выводы 57
3. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 58
3.1. Введение 59
3.2. Анализ условий труда 60
3.3. Санитарно-гигиенические факторы 60
3.3.1. Микроклимат 62
3.3.2. Освещение 63
3.3.3. Электроопасность 64
3.3.4. Шум 65
3.3.5. Электромагнитные излучения (ЭМИ) 67
3.4. Эргономика рабочего места 68
3.5. Психофизиологические факторы 72
3.5. Расчёт искусственного освещения 76
3.6. Выводы 80
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 82
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение №1. Исходный код разработанной программы 84
Приложение №2. Исходный код программы решения одномерной задачи Сода методом Годунова 98

Содержание работы

+

1.2
Восприятие сигналов и их оценка

+

1.3
Распределение функции по степени
сложности задания
+

1.4
Характер выполняемой работы

+

2. Сенсорные нагрузки
2.1
Длительность сосредоточенного наблюдения

+

2.2
Плотность сигналов за 1 час работы
+

2.3
Число объектов одновременного наблюдения
+

2.4
Размер объекта различения при
длительности сосредоточенного внимания
+

2.5
Работа с оптическими приборами при длительности сосредоточенного
наблюдения
+

2.6
Наблюдение за экраном видеотерминала

+

2.7
Нагрузка на слуховой анализатор
+

2.8
Нагрузка на голосовой аппарат
+

3.. Эмоциональные нагрузки
3.1
Степень ответственности за
результат собственной деятельности. Значимость
+

3.2
Степень риска для собственной жизни
+

3.3
Ответственность за безопасность других лиц
+

3.4
Количество конфликтных производственных ситуаций за смену
+

4. Монотонность нагрузок

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1. Введение
Композиционный материал — искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с четкой границей раздела между ними.
Область применения композитов весьма широка, так что возможность прогнозирования каких-либо интересных свойств таких сложных по составу веществ дает широкое поле деятельности для исследований.
В данной работе мы собираемся изложить понятие композита, теорию установления теплового равновесия в сложных композитных структурах, когда в основной матрице присутствует P примесных фаз с определёнными физическими свойствами. Аналитически решить проблему установления теплового равновесия, и проанализировать изменение температур у разного вида структур.
В данной работе будет создан программный комплекс с сопутствующим программным интерфейсом, позволяющий получать графики установления теплового равновесия и численные значения изменения температур для композитов различного состава.
...

2.1. Введение 41
2.2. Перечень работ и событий 42
2.3. Расчёт затрат на разработку продукта 47
2.3.1. Материальные затраты 47
2.3.2. Расходы на оплату труда 48
2.3.3. Налоговые отчисления 49
2.3.4. Амортизация 50
2.3.5. Затраты на оборудование 52
2.3.6. Прочие расходы 52
2.3.7. Определение цены продукта 54
2.3.8. Минимальные системные требования 55
2.3.9. Эксплуатация 55
2.4. Выводы 57
3. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 58
3.1. Введение 59
3.2. Анализ условий труда 60
3.3. Санитарно-гигиенические факторы 60
3.3.1. Микроклимат 62
3.3.2. Освещение 63
3.3.3. Электроопасность 64
3.3.4. Шум 65
3.3.5. Электромагнитные излучения (ЭМИ) 67
3.4. Эргономика рабочего места 68
3.5. Психофизиологические факторы 72
3.5.
...

1.2. Обзор композитов

Композиционный материал (композит, далее КМ) — искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с четкой границей раздела между ними. В большинстве композитов (за исключением слоистых) компоненты можно разделить на матрицу и включенные в нее армирующие элементы. В композитах конструкционного назначения армирующие элементы обычно обеспечивают необходимые механические характеристики материала (прочность, жесткость и т.д.), а матрица (или связующее) обеспечивает совместную работу армирующих элементов и защиту их от механических повреждений и агрессивной химической среды.
Механическое поведение композиции определяется соотношением свойств армирующих элементов и матрицы, а также прочностью связи между ними.
...

1.2.1. Классификация композитов

Композиты обычно классифицируются по виду армирующего наполнителя:[1]

• волокнистые (армирующий компонент — волокнистые структуры);
• слоистые;
• наполненные пластики (армирующий компонент — частицы)
◦ насыпные (гомогенные),
◦ скелетные (начальные структуры, наполненные связующим).

1.2.2. Преимущества композиционных материалов

Главное преимущество КМ в том, что материал и конструкция создается одновременно. Исключением являются препреги, которые являются полуфабрикатом для изготовления конструкций. Стоит сразу оговорить, что КМ создаются под выполнение данных задач, соответственно не могут вмещать в себя все возможные преимущества, но, проектируя

новый композит, инженер волен задать ему характеристики значительно превосходящие характеристики традиционных материалов при выполнении данной цели в данном механизме, но уступающие им в каких-либо других аспектах.
...

1.2.5. Характеристика
Композиционные материалы состоят из нескольких функционально отличных материалов. Основу неорганических материалов составляют модифицированные различными добавками силикаты магния, железа, алюминия. Фазовые переходы в этих материалах происходят при достаточно высоких локальных нагрузках, близких к пределу прочности металла. При этом на поверхности формируется высокопрочный металлокерамический слой в зоне высоких локальных нагрузок, благодаря чему удается изменить структуру поверхности металла.
Полимерные материалы на основе политетрафторэтиленов модифицируются ультрадисперсными алмазно- графитовыми порошками, получаемыми из взрывных материалов, а также ультрадисперсных порошков мягких металлов. Пластифицирование материалаосуществляетсяприсравнительноневысоких(менее 300 °C) температурах.
Металлоорганические материалы, полученные изприродных жирных кислот, содержат значительное количество кислотных функциональных групп.
...

1.3. Постановка задачи
Наиболее полные сведения, отражающие существо проблемы описания процесса теплопроводности в различных веществах (аморфных, кристаллических, жидких и стеклообразных), содержатся в монографиях [1] и [2]. Эти монографии по праву считаются классическими, поскольку в них нашли отражение и адекватное описание не только многочисленные экспериментальные данные, но и чисто прикладные расчётные задачи.
Так, например, в [2] дано большое количество примеров решения фундаментальных практических задач, важных с точки зрения чисто инженерного применения.
Надо сказать, однако, что, несмотря на обширное отражение в упомянутых монографиях множество мыслимых и немыслимых примеров, есть, на наш взгляд, не менее важная не только с методической, но и с практической точки зрения задача, требующая адекватного описания и точного решения.
...

1.4. Теоретическое исследование

Пусть теплоёмкость единицы массы основной матрицы есть с0m, а примесной фазы - сβm. В результате контактного влияния мелкодисперсных примесей на основную матрицу и в силу их большого количества (хотя и малого размера!) температура T0 возрастает, а температура Tβ уменьшится. Причём равновесная температура всех подсистем при будет, равна:
(1)
, где m0 и mβ соответственно массы обеих фаз.

Уравнения теплопроводности, описывающие приход обеих подсистем к единой средней температуре Teq, запишем в виде следующей системы дифференциальных уравнений:
(2)
(3)
, где Np – полное количество частиц P-й примесной фазы, а новый индекс i=1,2,3,…, Np нумерует эти частицы,
,ρ0плотность основной
матрицы, ρβ – мелкодисперсной фазы.
...

Список использованных источников

1. С.О. Гладков, Физика Композитов. М.: Наука, 1999.
2. С.О. Гладков, О тепловом равновесии в композитах. М.: Наука, 1998.
3. А.В. Лыков, Теория теплопроводности. М.: Гостехиздат, 1952.
4. Карслоу Г., Егер Д., Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964.

5. Вдовин В.А., Дегтярев А.В., Оганов В.А., Экономическая эффективность разработки информационных систем и технологий. Учебное пособие: под ред. Дегтярева А.В., ‒ М.: МАИ ‒ Доброе Слово, 2006. ‒ 60 с.
6. Дегтярев А.В., Вдовин В.А., Ковалев А.М., Кущенков Б. К. Информационные технологии в менеджменте. Учебное пос. – М.: Доброе слово, 2011. – 152с.
7. Ковалев А.М., Ковалев В.А. Основы управления проектами в области информационных технологий: Учеб. пособие. – М.: Доброе слово, 2007
– 102 с.: ил.
8. Моисеева Н.К., Конышева М.В. Управление маркетингом: теория, практика, информационные технологии. М., Финансы и статистика, 2002.
9. Ньюэл Майкл В. Управление проектами для профессионалов. Руководство к сдаче сертификационных экзаменов / Пер. с англ. М.: Кудиц-Пресс, 2008. – 416 с.
10. http://www.svyaznoy.ru/catalog/notebook/1738/1590491/?utm_medium=cp c&utm_content=1590491&utm_campaign=pricelist&utm_source=yandexm arket&utm_term=not_Sony_VAIOSVD1121P2RCore
11. http://www.dostavka.ru/Asus-Zenbook-UX21A- id_6769261?partner_id=yandexmarket&utm_source=yandexmarket&utm;_ medium=cpc&utm;_campaign=&utm_content=6769261
12. http://www.becompact.ru/notebook/acer/aspire/s7/Ultrabuk-ACER-Aspire- S7-191-53314G12ass-NX-M42ER-


001?utm_source=yandex&utm_medium=cpc&utm_campaign=price&utm;_t erm=23109&utm_content=moscow
13. http://www.mytoshiba.ru/?p=catalog_card&item_id=2045&_openstat=bWF ya2V0LnlhbmRleC5ydTvQndC- 0YPRgtCx0YPQuiBUb3NoaWJhIFBvcnRlZ2UgWjEwVC1BLUw0UyAoU FQxMzFSLTAxTjAyTFJVKTs4VzdpdDduSDUyU1dhLUEtZGhlRzlnOw
14. http://www.mebelion.ru/catalog/NYA_kc-15y_r_dub.html 15.http://www.mksshop.ru/catalogue/kompyuternye_kresla/kresla_dlya_person
ala/kompyuternoe_kreslo_byurokrat_ch-797axsn/ 16.http://www.soft.su/software/versatile_packages/office_home_and_student/ 17.http://consulting.ru/econs_wp_2491
18.Федеральный закон от 24.07.2009 № 212-ФЗ (ред. от 29.02.2012) «О страховых взносах в Пенсионный фонд Российской Федерации, Фонд социального страхования Российской Федерации, Федеральный фонд обязательного медицинского страхования и территориальные фонды обязательного медицинского страхования».
19. Райзберг Б.А., Лозовский Л.Ш., Стародубцева Е.Б. Современный экономический словарь. - 5-е изд., перераб. и доп. — М.: ИНФРА-М, 2006.
20. С.В. Белов "Безопасность жизнедеятельности" Учебник для вузов, М.: Высшая школа, 2001.
21. Ю.Б. Айзенберг "Справочная книга по светотехнике" М.: Энергоатомиздам, 1983.
22. Бобков Н.И. Голованова Т.В. Охрана труда на ВЦ: Методические указания к дипломному проектированию. -М.:Изд-во МАИ,1995г.
23. Санитарные нормы и правила СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение», М.: Изд-во стандартов, 2003
24. Березин В.М.. Дайнов М.И. Защита от вредных производственных факторов при работе с ПЭВМ. Учебное пособие. -М.:Изд-во МАИ,2003г.