Введение к работе
Актуальность проблемы. Экспериментально построено большое
- количество фазовых диаграмм металлических, оксидных, солевых си
стем, но потребности специалистов в такой информации справочни
ками удовлетворяются лишь частично. Приблизить информационные
массивы к пользователям в виде баз данных или машинних вариантов
справочников и разработать дружественное программное обеспечение
для обработки данных с цельв проведения вычислительных экспери
ментов, имитационного моделирования, выявления различных законо
мерностей, прогнозирования результатов химического взаимодейст
вия, т.е. пройти один из этапов на пути к компьютерному проекти
рование материалов, можно через создание -компьютерной системы,
которая состоит из базы моделей, применяемых для расчета фазовых
комплексов тройных диаграмм плавкости, и базы экспериментальных
данных по таким диаграммам.
Работа по созданию компьютерной системы для даделлрования тройных диаграмм плавкости кшолнялась з соответствии с планами научных исследований по темам "Разработка математических основ, программных и технических средств экспертных систем в области материаловедения и технологии переработки минерального енрья" програмг.м фундаментальных исследований СО АН СССР "Химическая информатика" и "Исследование закономерностей синтеза и изучение физико-химических свойств двойных, тройных иолнбдатов и вольфра-матов, молибденовых и вольфрамовых гетерополисоединений" (номер государственной регистрации 01,66.01.29683).
Цель работы заключалась в:
разработке методики моделирования всех элементов фазовых комплексов диаграмм плавкости по аналитическому описанию ликвидуса;
создании базы моделей на основе математической и алгоритмической проработки методов расчета тройных-диаграмм плавкости и их программной реализации на ЭВМ;
создании базы экспериментальных данных по физико-химически свойствам соединений, таблицам "состав смеси - температура фазового превращения" для диаграмм плавкости двойных и тро ных систем всех известных топологических типов и библиогра фии;
разработке программ-тренажеров для интерактивной работы по зователя с компьютерной системой в процессе выполнения выч лигельного эксперимента и имитационного моделирования.
Научная новизна работа. Впервые предложен принцип модеї рования всего фазового комплекса (не только ликвидус, но и г межуточные линейчатые поверхности мевду ликвидусом и солидус диаграмм плавкости трехкомпонентных систем, позволящий пол^ чать в виде поли- и изотермических сечений геометрические 0( зы всех этапов кристаллизации сложных расплавов (первичная, ричная, т.д.)» рассчитывать температуры перехода от одного : па кристаллизации к другому и баланс масс для всех фаз, сое; ствувдих в равновесных условиях в процессе кристаллизации р. плава. '
Дог обработки и хранения информации созданы база данны "Диаграммы плавкости" и база моделей. База моделей включает себя программные комплексы обработки результатов тредицконн і. активного (планы на симплексе) эксперимента, а также прог ынув реализацию различных вариантов термодинамического расч фазовых диаграмм.
Практическая значимость. Компьютерная система дает тої ность пользователю: - восстановить все элементы фазового комплекса по икещемус
аналитическому описанию ликвидуса тройных металлических,
сидных, солевых систем или их подсксгем;
- произвести методом вьг-тс.тАТпхы'ого экс"ер;!.'.:еига иссдедозлнле
гополопгчоскоЛ ыодедн и 5:?,г,;т::ро?.':Ть методику реглького хга.м-чесхого эксперимента; - осуществить прєобрапопгл-глв заг;50і:!,:ости состаз-CEoficxi'o для зч-
дев.'іЄкого перехода "с;істЕ!.;з-подс::ст:.:а" -пли лжснєш-їя в способе виражений коктдйнтр?л:'.'он;п-с: оторд'лГ'т;
- 4 -памяти компьютера; - база математических, термодинамических, эмпирических моделей фазовых диаграмм.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на У и УІ Всесоюзных школах "Применение математических методов для описания и изучения физико-химических равновесий" (Но восибирск, 1985, 1969), УЛ и УШ Всесоюзных совещаниях по физико-химическому анализу (Фрунзе, 1988, Саратов, 1991), УШ Всесоюзной конференции "Использование вычислительных мавши в спекгро скопни молекул и химических исследованиях" (Новосибирск, 1969), ІУ Всесоюзной школе по теоретическому и экспериментальному изученье диаграмм состояния металлических систем и их использовали в практическом материаловедении (Одесса, 1990), на екегодных нг учных сессиях БНЦ СО АН СССР (Улан-Удэ, І9Ш-І99І). По результс там работы опубликовано десять статей и два препринта.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, обсуждения результатов, выводов, списка ц* тируемой литературы (143 наименования) и приложения, содержит 28 рисунков и 20 таблиц. Основной текст составляет 149 страниц.