Search

Dislocation avalanches and strain bursts in the boards of radio-engineering equipment were investigated. For that purpose a cascade of navigation devices boards was installed on the vibration stand and experiments were performed in the 0.5 – 10 Hz vibration range at 0 – +45 °C temperature. Amplitude method was applied to determine the coordinates of localized sources of acoustic emission and research of mechanical stress in local points of material was performed using axial compression tests on tensile machine. The results indicate the initial increase in tension and relative deformation and further their decrement. The acquired experimental data on acoustic emission reflect the formation of microcracks and the instability of mechanical tension, its avalanche and explosive tendency in the material when the micro volumes of material are torn.

Microprocessor electronics is based on silicon technology. The growth of microprocessor circuit's speed, the increase of elements integration, the development of Si light-emitting semiconductor devices demands the introduction of new functional principles and technologies in silicon electronics. Recently optical lithography cannot provide the necessary level of miniaturization. Electron-beam and scanning lithography are also unproductive. The object of researches was Ge/Si (001) heterosystems with nanoislands obtained using different technological conditions. In Ge/Si heterosystems the kinetics of formation of nanoislands is still not completely clear, beginning from the definition of critical thickness of nanolayer, vibroacustics, temperatures. Raman spectroscopy (RS), high resolution X-ray diffractometry and scanning atomic force microscopy (AFM) for research of physical mechanisms of nanoislands formation, character of deformation fields and processes of diffusion of silicon from substrate in wetting layer and nanoislands were applied. Such combination of analysis methods has allowed to obtain structure's parameters as elastic deformations, structure, density of nanoislands, their sizes and form variation generated at different physical conditions (temperature, acoustic vibration). The photon (optical and acoustic) spectrums of self-organized nanostructures, generated during molecular-beam epitaxy (MBE) growth of Ge on Si substrate have been investigated using method of RS. The componental structure and values of elastic deformations in nanoislands obtained by the variation of epitaxial temperature at identical thickness of deposited Ge layer and by variation of Ge layer thickness at identical temperature has been estimated by atomic force microscopy method.

The analysis of stress distribution in pulsed coils applicable for pulsed magnetic field generation has been done. Process modelling was carried out using Matlab® Simulink® software and Matlab® programming tools that in combination allow to create easy to modify, flexible and universal model for the magnetic field and stress calculation in pulsed coils. The target of the simulation was to calculate the amplitude of mechanical stresses in inductor cross-section. The stresses that exceed the yield strength of materials used for inductor construction, deform the inductor plastically and change its electrical parameters or, if tensile strengths are exceeded, may lead to a total destruction. 4 layer and 10 windings per layer pulsed inductor with interlayer reinforcement and outer steel shell was analyzed here and it was proved that, while generating a 49T magnetic field pulse, the stresses in inductors cross-section were not larger than ones allowed which tells us that inductor could be multi-time used. The created model might be used to analyze any inductor during the design phase no matter what the geometrical configuration or material composition is. Such methodology enables us to solve inductor geometry and material application problems and design inductors that can be used to generate many magnetic field pulses that are above 50T. Pateikta mechaninių įtempių, susidarančių impulsiniam magnetiniam laukui generuoti naudojamuose induktoriuose, skaitmeninė analizė. Imitacijai pritaikytas programų paketas Matlab® Simulink® bei Matlab® programavimo kalba, įgalinanti sudaryti lankstų ir universalų, lengvai tobulinamą bei keičiamą sistemos elektromagnetinį ir įtempių skaičiavimo modelį. Imitavimo tikslas buvo nustatyti mechaninių įtempių pasirinkto induktoriaus skerspjūvyje dydžius. Kai jie viršija medžiagų elastingumo ribas, induktorius sugenda arba negrįžtamai pasikeičia jo geometrija ir elektriniai parametrai. Analizuotas 4 sluoksnių induktorius, kurio kiekviename sluoksnyje yra dešimt vijų, jog, sugeneravus 49T magnetinio lauko impulsą, magnetinių jėgų lemiami įtempiai induktoriuje neviršijo leistinų ir tai reiškia, jog toks induktorius galėtų būti naudojamas daug kartų. Sudarytas modelis gali būti taikomas bet kuriam projektuojamam induktoriui nepriklausomai nuo jo geometrinės konfigūracijos ir medžiaginės sudėties. Tokia metodika įgalina spręsti induktorių konfigūracijos, medžiagų gerinimo ir paprastinimo uždavinius, siekiant jį panaudoti daugeliui impulsų, kurių amplitudė >50T, generuoti. Представлен анализ механических напряжений в импульсных индукторах при генерации сильных магнитных полей. Моделирование магнитомеханических процессов произведена с помощью Matlab® и Simulink® программных пакетов, что позволило создать достаточно гибкую и универсальную модель для оценки магнитного поля и механических напряжений в импульсных индукторах. Целью расчётов было нахождение критических значений механических напряжений, превышающих пределы текучести конструкционных материалов и приводящих, в конечном итоге, к необратимым деформациям и разрушению импульсного магнита. Анализируя 4-х слойную (по 10 витков в каждом слое) конструкцию индуктора, было установлено, что при генерации импульса с плотностью магнитного потока 49 Т механические напряжения не превышают предельных значений используемых материалов. Представленная модель импульсного индуктора позволяет оперативно менять исходные данные и находить оптимальную геометрию индуктора. Полученные результаты расчётов использованы для дальнейших исследований по разработке неразрушающегося прототипа индуктора импульсного магнитного поля порядка 50 Т.

The analysis of thermodynamic processes in pulsed coils applicable for pulsed magnetic field generation has been done. Process modelling was carried out using Matlab Simulink software. Heating influence on maximal value of generated magnetic field and available coil failure are evaluated. The model was applied for numerical simulation of transient processes took place in pulsed coils generating magnetic fields in order of 50-70 T. It was found that overheating of wire wound coil can damage interlayer insulation led to further coil failure. The numerical simulation of pulsed currents, magnetic field and temperature rise were done for different pulsed coil constructions generated equivalent magnetic field using the same experimental equipment. Recommendations to protect pulsed coils against overheating by the increase of thermal capacity were offered. Applied model was verified experimentally and acceptable compliance of experimental and numerically simulated results was achieved. Pateikta termodinaminių procesų, vykstančių impulsiniam magnetiniam laukui generuoti naudojamuose induktoriuose, analizė, kuri buvo atlikta tiek laboratorijoje, tiek imituojant kompiuteriu. Imitacijai pritaikytas programų paketas Matlab Simulink, įgalinantis sudaryti lankstų ir universalų, lengvai tobulinamą bei keičiamą sistemos elektromagnetinį ir termodinaminį modelį. Imitavimo tikslas buvo nustatyti induktorių įšilimo įtaką generuojamai maksimaliai magnetinio lauko vertei bei induktoriaus naudojimo ilgaamžiškumui, taip pat patikrinti ir pagrįsti anksčiau eksperimentiškai gautus rezultatus bei įvertinti modelio tikslumą ir jo taikymo minėtiesiems procesams imituoti galimybes. Sudarytas modelis pritaikytas eksperimentiškai patikrintiems ir dar projektuojamiems induktoriams. Remiantis gautaisiais apvijų srovių, magnetinio lauko impulsų bei apvijų įšilimo pereinamaisiais procesais nustatyta, kad įšilimas impulso metu gali turėti didelę įtaką magnetinio lauko impulso formai ir amplitudei bei pažeisti tarpvijinę ir tarpsluoksninę izoliaciją ir tapti visiško induktoriaus sugadinimo priežastimi. Remiantis šiais rezultatais pateiktos rekomendacijos impulsinio induktoriaus naudojimo trukmei ilginti didinant jo šiluminę talpą, kai generuojamas 50–70T amplitudės magnetinis laukas. Taip pat pasiektas pakankamas skaitmeninių eksperimentų, atliekamų imituojant, tikslumas ir galimybė modelį bei gautus rezultatus taikyti termodinaminiams ir elektromagnetiniams procesams impulsiniuose... [toliau žr. visą tekstą] Рассматриваются термодинамические процессы, происходящие в импульсных электромагнитах во время генерации магнитных полей порядка 50–70 Т. Моделирование термодинамических процессов проведено, используя программный пакет Matlab Simulink. Представлена структурная схема моделируемого объекта. Модель электромагнита позволяет имитировать реальные процессы нагрева обмотки электромагнита при протекании импульсного тока. Оценивается влияние нагрева обмотки электромагнита на максимальное значение импульсного магнитного поля. Установлено, что нагрев проводника, близкий по характеру адиабатическому процессу, приводит к значительному изменению активного сопротивления обмотки электромагнита, что значительно снижает максимальное значение генерируемого магнитного поля и эффективность электромагнита. Приводится сравнительный анализ двух импульсных электромагнитов, обмотки которых намотаны проводом из микрокомпозиционного Cu-Nb сплава. Результаты численного эксперимента сравниваются с результатами реального физического эксперимента и достигнуто приемлемое соответствие результатов. Предложены рекомендации по уменьшению термических перегрузок путем увеличения теплоемкости конструкции импульсного электромагнита. Анализ термодинамических процессов в усовершенствованной обмотке, намотанной проводом большего поперечного сечения при прочих идентичных условиях эксперимента подтверждает правильность такого технического решения, так как значительно снижае��ся перегрев обмотки, что в конечном итоге... [полный текст, см. далее]