Для специалиста в области электронной техники термин «силовая электроника» ассоциируется в первую очередь с источниками питания, схемами управления различными исполнительными механизмами с мощностью, не превышающей нескольких киловатт. В этой книге рассмотрены особенности оборудования с мощностями, измеряемыми в МЕГАВАТТАХ! Эта книга по сути краткая энциклопедия современной силовой электроники. В первых главах книги приведен интереснейший исторический обзор развития электротехники, описаны основные компоненты электрических систем. Далее рассмотрены некоторые методы расчетов, основы теории управления системами с обратной связью, переходные процессы в электрических цепях. Большое внимание уделено трансформаторам и электрическим машинам — от принципов работы до особенностей конструкций и систем охлаждения. Весьма подробно описаны выпрямители (в том числе многофазные), IGBT, тиристоры и схемы их применения, рассмотрены вопросы параллельного и последовательного включения тиристоров. В отдельных главах рассмотрены особенности импульсных режимов работы трансформаторов и тиристоров, вопросы, связанные с возбуждением гармоник в сетях электропитания и коэффициентом мощности, а также с процессами передачи тепла и охлаждения полупроводниковых приборов. Последняя глава касается применения силовой электроники. В ней описано множество уникальных устройств — от передатчика системы связи с подводными лодками и операционного усилителя с мощностью 600 кВт до разнообразных источников питания электродуговых печей, индукционных нагревателей и генераторов озона. В приложениях представлена разнообразная полезная информация — от нормирования параметров конденсаторов, применяемых для коррекции коэффициента мощности, до свойств водных растворов гликоля. Эта книга будет полезна инженерам и техникам, разработчикам и конструкторам, работающим в сфере силовой электроники, а также студентам, изучающим различные аспекты силовой электроники.

С использованием межатомных потенциалов взаимодействия, полученных в приближениях сильной связи, проведено исследование релаксации поверхности (111) меди в присутствии малых (трех-, семиатомных) кластеров Cu, Cr, Al. Показано, что кластеры создают области локальных сжатий и растяжений поверхности подложки. Размеры областей локальных изменений структуры подложки зависят как от структуры поверхности, так и от размера и материала кластера.

На основе анализа экспериментальных результатов последних лет сделано заключение, что поверхностные слои нагруженных твердых тел являются самостоятельной подсистемой, в которой развиваются волновые механизмы пластического течения, определяющие зарождение первичных деформационных дефектов всех видов. Эти процессы являются синергетическим активатором пластического течения о объеме деформируемого твердого тела.

Обнаружен новый механизм деформации в наноструктурированных поверхностных слоях деформируемого твердого тела и тонких пленках — развитие локализованного пластического течения в виде двойных спиралей. Сформулированы условия развития нового механизма деформации мезомасштабного уровня. Показано, что подобный механизм деформации может развиваться только в многоуровневой среде, имеет волновую природу и хорошо согласуется с полевой теорией неупругой деформации.

В работе рассмотрены закономерности деформации и разрушения на мезоуровне материалов с покрытиями при различных схемах нагружения, полученные с применением оптико-телевизионного измерительного комплекса TOMSC. Показано, что зарождение в покрытии (поверхностном упрочненном слое) трещин и фрагментированной мезоструктуры в объеме материала подложки происходит около базового концентратора напряжений у головки образца и развивается вдоль образца как нелинейный волновой процесс. Его характер существенно зависит от геометрии границы раздела «покрытие (упрочненный поверхностный слой) – подложка». Сформулирован качественный критерий усталостного предразрушения при знакопеременном циклическом изгибе. Показано, что при циклическом нагружении композиции с более твердым покрытием определяющую роль играют возникновение зон концентрации напряжений и локализация деформации на границе раздела «покрытие – основа». Сформулированы рекомендации по оптимизации режимов формирования покрытий.

В работе исследуются условия возникновения и особенности проявления согласованного движения большого количества атомов вблизи свободной поверхности нагруженного кристалла. Отмечаются особенности инициации согласованного коллективного движения частиц как элемента самоорганизации при зарождении и развитии пластической деформации. Описываются результаты моделирования трехмерного кристаллита меди со свободными границами, подвергнутого одноосному сжатию, и исследуются процессы, протекающие в таком кристаллите как на активной стадии нагружения, так и на начальном этапе процесса релаксации. Показано, что развитие пластической деформации проявляется в виде распространения полос локализации атомных смещений от свободной поверхности вглубь материала. В работе отмечается, что аккомодационные процессы в материале в условиях высокоскоростного нагружения являются инерционными и продолжают активно протекать после снятия внешнего воздействия. Кроме того, показано, что в нагруженном материале могут возникать динамические периодически формирующиеся согласованные коллективные смещения атомов вихреобразного характера, выступающие в роли своеобразных сбросов напряжений в упругой области. Проанализированы результаты моделирования нелинейного поведения материалов, содержащих систему микропор в условиях высокоскоростного нагружения. Обнаружено, что при определенной ориентации микропор внутри кристаллита может реализоваться согласованное «вихреподобное» движение ансамбля атомов. Показано, что внутренние поверхности, наряду с внешними, являются концентраторами зарождения полос локализации атомных смещений.

Проведена серия численных экспериментов, нацеленных на выявление закономерностей формирования возмущений на внутренних границах раздела и поверхностях твердого тела при внешней приложенной механической нагрузке. Применен разработанный авторами стохастический алгоритм, использующий как базовые понятия классической теории упругости на макромасштабном уровне, так и результаты, полученные в рамках вероятностных подходов для более низких масштабных уровней. Обнаружено, что деформационный профиль поверхностного слоя нагруженного твердого тела имеет многоуровневую самоподобную структуру, где форма поверхности фронта возмущений на более высоком масштабном уровне подобна форме фронтов возмущений от концентраторов напряжений на более низких масштабных уровнях. Распределение напряжений и деформаций на интерфейсе «поверхностный слой – подложка» имеет «шахматный» характер.

Закономерности колебаний твердых тел являются основой для динамических расчеты и анализа движения, так как твердое тело служит расчетной моделью для многих машин, приборов, самолетов, космических аппаратов. В книге излагается теория колебаний твердых тел. Основное внимание уделяется нелинейным колебаниям в пространственном движении, поскольку актуальность этих вопросов возрастает с развитием авиационной и космической техники, скоростного наземного транспорта, навигационных приборов. Детально исследуются возможности и условия возникновения нелинейных резонансных колебаний. Анализируются периодические и почти-периодические режимы резонансных колебаний и их устойчивость. Книга рассчитана на научных работников, инженеров и студентов, занимающихся вопросами динамики механических систем в разнообразных областях техники.

В настоящем сборнике освещаются вопросы прочности металлов и сварных конструкций при низких температурах. Показано влияние металлургических факторов на величину разрушающих напряжений и сопротивляемость металлов хрупкому разрушению. Рассмотрены некоторые новые виды термической обработки металлов и вопросы влияния микропластических деформаций на склонность металлов и сплавов к хрупкому разрушению Сборник предназначен для аспирантов, инженерно-технических и научных работников, занимающихся проблемой хрупкого разрушения материалов и конструкций.

Научный и практический интерес вызывает решение так называемой обратной задачи компьютерного конструирования материалов - определение внутреннего строения или структуры материала, для которого удовлетворяются некоторые заранее сформулированные требования к эффективным характеристикам. Количество управляющих параметров при этом обычно может быть довольно большим. Например, для дисперсно наполненной полимерной композиции такими параметрами являются объемное или массовое соотношение компонент, внутренняя геометрия материала, определяющая взаимное расположение, размеры и форму фаз, свойства межфазных слоев и т. д. Требования на макроуровне могут формулироваться не для одной их характеристик материала, а сразу для нескольких. так, для материалов конструкционного назначения наиболее важной из деформационно-прочностных характеристик обычно является модуль упругости. На практике часто необходимо обеспечить получение еще нескольких характеристик материала. Для полимерных композиций такими могут быть, например, предельная деформация разрушения при одноосном растяжении, предел текучести и т. д.

Приведены технические характеристики литейных автоматических линий, комплектов оборудования и машин; описаны конструкции основных агрегатов, механизмов и узлов оборудования; изложены сведения о фундаментах, присоединительных элементах, электро-, пневмо- и гидросистемах, а также смазочных системах. Для инженерно-технических работников литейного производства и отделов материально-технического снабжения промышленных производственных объединений.

Монография посвящена решению проблем, связанных с построением и использованием физико-математических моделей теплло-и влагообмена подстилающей поверхности суши с атмосферой (LSM-моделей) для геофизических систем разных пространственных масштабов (от локального до глобального). Показана определяющая роль во взаимодействии суши с атмосферой системы почвы - растительный/снежный покров - приземный слой атмосферы (SVAS). Проанализированы основные механизмы процессов, протекающих в различных составляющих данной системы.

В справочнике описаны типовые программы моделирования на языках АЛГОЛ-60 и ФОРТРАН, предназначенные для решения задач технической кибернетики - распознавания образов, прогнозирования, идентификации и оптимального управления сложными объектами в самых различных отраслях науки и техники. Рассчитан на инженерно-технических работников, занимающихся моделированием сложных объектов и процессов на цифровых вычислительных машинах.