Введение к работе
Актуальность твіш. Электромагнитные экраны (оболочка) широко применяются в современной електротехнико. Они являются средством ослабления вредного воздействия электромагнитных полей на работу высокочувствительных елементов автоматики, вычислительной техники, влектровиергетических систем и линий электросвязи, средством защиты обслуживающего персонала и окружающей среда от электромагнитных излучений разной природа, создаваемых мощными высокочастотными генераторами.
Поэтому разработка эффективных математических методов расчета электромагнитных экранов различной материальной структуры, обеспечивающих снижение воздействия внешних полей, создаваемых внешними источниками электромагнитного поля, является актуальной как о теоретической, так к с практической точек зрения.
В связи со сделанным заключением об актуальности темы в качестве физического объекта исследования диссертации выбраны тонкие'электромагнитные сильно проводящие экраны с двикуэдшися средаші (предполагается, что движется вещество, из которого выполнено оболочка), подвергающиеся воздействию внешних электромагнитных полей, колеблющихся о постоянной частотой.
Эффект рассеяния электромагнитных полей на движущихся проводящих телах исследовался в работах Абламунца И.Г., Болотовского БД!., Борисова В.В., Гавриленко В.Г., Степанова Н.С. н других авторов.
С математической точки зрения объектом исследования диссертации являются усредненные граничные условия на тонкостенных влектромагнитных оболочках с движущимися средами, а также краевые задачи экранирования для электромагнитных полей о усредненными граничными условиями и соответствующие интегро-дифференциолыше уравнения.
Метод усредненных граничных условий для решения задач экранирования электромагнитных полей неподвижными оболочками развивался и использовался в работах следующих авторов: Леонтовича М.А., Аполлонского СМ., Шиицберга В.Е., Ройтгарца М.Б., Жукова СВ., Судова Н.Л., Гримальского О.В., Ерофеенко В.Т., Козловской И.С, Кравченко В.Ф., Глушцова Л.И. и других.
Связь роботы с крутили научниші програииоыи, теыавд.
Диссертационная работа выполнена на кафедре математической физики Белорусского государственного университета в порядке проведения плановой НИР на тему "Исследование граничных задач для уравнений математической физики и разработка математических методов, алгоритмов и программных средств в области проектирования изделий микроэлектроники и радиотехники. Исследование граничных задач для уравнений математической физики, описывающих процессы циклонических образований и других явлений, гос.per. N.01890086973".
Целью работы является разработка математической модели, описывающей процессы проникновения электромагнитных полей через тонкие электромагнитные экраны с движущимися средами, состоящая из этапов:
-
Разработка усредненных граничных условий различных типов на тонких проводящих экранах, произвольной формы о движущимися средами, эквивалентных совокупности точных граничных условий.
-
Аналитическое решение краевых задач экранирования электромагнитных полей вращающимися цилиндрической и сферической оболочками при воздействии на них высокочастотных и низкочастотных полей.
-
Исследование с помощью вычислительной техники границ применимости усредненных граничных условий в задачах экранирования.
-
Разработка интегро-дифференциальных уравнений, описывающих процессы проникновения электромагнитных полей внутрь стационарно движущейся оболочки.
Научная новизна основных результатов диссертации состоит в следующем:
-
Получены новые усредненные граничные условия различных типов для тонких проводящих электромагнитных экранов произвольной формы с локально движущимися средами.
-
На основании вычислительного эксперимента определены границы применимости усредненных граничных условий для тонких проводящих электромагнитных экранов плоской формы с движущимися средами в зависимости от различных параметров среда.
-
Для краевой задачи экранирования электромагнитных полей в случае цилиндрической оболочки с локально движущейся средой но основании усредненных граничных условий получена новая система интегро-дифференциальных уравнений.
Практическая значимость. Усредненные граничные условия, по-
лученные в диссертации, могут быть использованы в инженерной практике при расчете тонких электромагнитных оболочек произвольной формы с локально движущимися средами для широкого диапазона частот. В частности, могут быть использованы в электротехнике, радиотехнике и электронике, в устройствах, где необходимо учитывать проникновение электромагнитных полей через тонкие движущиеся (вращающиеся и скользящие) элементы, для улучшения электромагнитной совместимости технических средств.
Основные положения диссертации, выноскыыа на защиту:
-
Новые усредненные граничные условия для высокочастотных и ігазкочастотних полей на поверхностях тонких проводящих электромагнитных экранов произвольной формы с локально движущимися средами.
-
Исследование границ применимости усредненных граничных условий в задачах экранирования электромагнитных полей тонкими проводящими экранами с локально движущимися средами в зависимости от различных параметров среды.
-
Система интегро-дифференциальных уравнений для краевых задач экранирования электромагнитных полей тонкостенными оболочками' цилиндрической формы с движущейся средой в слое оболочки.
-
Аналитическое решение в виде рядов краевых задач экранирования для вращающихся с постоянной угловой скоростью сферической и круговой цилиндрической проводящих тонких оболочек.
-
Эффекты, полученные с помощью вычислительного эксперимента, для экранирующих свойств тонкой сферической вращающейся оболочки в результате проникновения в оболочку низкочастотного магнитного поля.
Личный вклад соискателя. Содержание диссертации отражает личный вклад автора в проведенных исследованиях. Научный руководитель поставил задачу исследований и принимал участие в обсуждении результатов.
Апробация результатов диссертации. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались:
- На республиканской научно-методической конференции, посвя
щенной 25-летию факультета прикладной математики и информатики
(г.Минск, 1995г.);
. - На математической конференции "Еругинские чтения - II" (г.Гродно, 1995г.);
- На пятой межгосударственной научной конференции (г.Минск,
1996г.);
На четвертой российской научно-технической конференции "Электромагнитная совместимость технических средств и биологических объектов" (г.Санкт-Петербург, 1996г.);
На седьмой Белорусской математической конференции(г.Минск, 1996г.).
На совместном научном семинаре кафедр математической физики и вычислительной математики Белгосуниверситета.
ОпуСликованность результатов. По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ, включая 2 статьи в ведущих журналах России, 1 статью в сборнике работ международной конференции, 5 тезисов докладов в сборниках конференций Беларуси и России.
Структура и обгеи диссертации. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, трех глав, выводов и списка использованных источников, включающего 93 наименования. Работа изложена на 126 страницах машинописного текста и содержит 26 рисунков и 13 таблиц.
