Тема выпускной квалификационной работы: “Численное моделирование диффузии магнитного поля в вершине дефекта на краю токоведущей шины в 3D постановке задачи”. Данная работа посвящена исследованию диффузии магнитного поля в плоской токоведущей шине с дефектом в виде трещины. Задачи, которые реша-лись в ходе исследования: 1. Изучение особенности распределения плотности тока в плоской шине без учета магнитного поля и нагрева. 2. Изучение особенности распределения плотности тока в плоской шине с учетом магнитного поля и нагрева. 3. Сравнение особенностей распределения плотности тока в плоской шине с учетом и без учета диффузии магнитного поля в проводнике и нагрева. Работа проведена на территории Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, где собиралась значительная часть фактического материала: результаты испытаний импульсом тока плоской бронзовой шины с дефектом в виде трещины. Были проведены расчеты, показывающие наглядно, каким образом формируется давление в плоской шине с дефектом. Анализ про-водился методом математического моделирования с помощью программного обеспечения Comsol Multiphysics 5.4, с использованием ресурсов суперкомпьютерного центра “Политехнический”: RSC Tornado (параметры одного узла 2хCPU with 14 cores (2xXeone5-2697v3 2.6 GHz 64 GBRAM)). В результате были проанализированы процессы, сопутствующие протеканию импульса тока, проведены термодинамические расчеты. Построены модели, показывающие образование и развитие нагрева локального участка, с температурой, превышающей температуру плавления.

The subject of the graduate qualification work is “Numerical modeling of mag-netic field diffusion at the apex of a defect on the edge of a busbar in a 3d statement of the problem”. The given work is devoted to the study of magnetic field diffusion in a flat current-carrying bus with a defect in the form of a crack. The tasks that were solved dur-ing the study: 1. The study of the distribution of current density in a flat bus without taking into account the magnetic field and heating. 2. The study of the distribution of current density in a flat bus taking into account the magnetic field and heating. 3. Comparison of the features of the distribution of current density in a flat bus with and without allowance for diffusion of the magnetic field in the conductor and heating. The work was carried out on the territory of Peter the Great St. Petersburg Poly-technic University, where a significant part of the actual material was collected: test results of a current pulse of a flat bronze tire with a defect in the form of a crack. Cal-culations were made that clearly show how pressure is formed in a flat tire with a defect. The analysis was carried out by mathematical modeling using Comsol Multiphysics 5.4 software, using the resources of the Polytechnic supercomputer center: RSC Tornado (parameters of one node 2xCPU with 14 cores (2xXeone5-2697v3 2.6 GHz 64 GBRAM)). As a result, the processes accompanying the flow of a current pulse were analyzed, thermodynamic calculations were carried out. Models have been constructed that show the formation and development of heating of a local site, with a temperature exceeding the melting temperature.

• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ВЗАИМОДЕЙСТВИЮ ИМПУЛЬСНЫХ ТОКОВ БОЛЬШОЙ ПЛОТНОСТИ С ПРОВОДНИКОМ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ЗАДАЧАМ ГЕНЕРАЦИИ ЗАДАННОГО ДАВЛЕНИЯ
  • 1.1. Формирование импульсного давления магнитно-импульсным способом
  • 1.2. Определение пороговых разрушающих нагрузок
  • 1.3. Неоднородность электрического взрыва
  • 1.4. Поведение вершины трещины во время влияния импульсной электромагнитной нагрузки
  • 1.4. Пространственно-временные масштабы разрушения тонких металлических пленок магнитно-импульсной нагрузкой
  • 1.5. Цели и задачи исследования
• ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ В ПРОГРАММЕ COMSOL Multiphysics 5.4
  • 2.1. 2D модель плоской шины с дефектом в виде трещины
  • 2.2. 3D модель плоской шины с дефектом в виде трещины
• ГЛАВА 3. АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ТОКА В ПЛОСКОЙ ШИНЕ С ДЕФЕКТОМ В ВИДЕ ТРЕЩИНЫ
  • 3.1. Особенности распределение плотности тока в плоской шине с дефектом в 2D постановке задачи
  • 3.2. Особенности распределения плотности тока в плоской шине с дефектом в 3D постановке задачи
• ГЛАВА 4. АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНОГО ДАВЛЕНИЯ В ПЛОСКОЙ ШИНЕ С ДЕФЕКТОМ В ВИДЕ ТРЕЩИНЫ
  • 4.1. Оценки формируемого давления 2D постановке задачи
  • 4.2. Оценки формируемого давления в 3D постановке задачи
• ГЛАВА 5. СОПОСТАВЛЕНИЕ ФОРМИРУЕМОГО ДАВЛЕНИЯ И НАГРЕВА В ТОКОВЕДУЩЕЙ ШИНЕ С ДЕФЕКТОМ В ВИДЕ ТРЕЩИНЫ
  • 5.1. Сопоставление результатов вычислений в ранние моменты импульса
  • 5.2. Сопоставление результатов вычислений в масштабе 1 периода импульса тока
• Заключение
• Список использованных источников