Главная страница
Навигация по странице:

  • 2.3. Нижние v

  • Алгоритм {определяем точку А BC 0 } …{алгоритм нахождения точки пересечения трех плоскостей}3. ЛИНЕЙЧАТЫЕ ПОВЕРХНОСТИ

  • 3.1. Верхние q

  • 3.3. Нижние v

  • 4. ФАЗОВЫЕ ОБЛАСТИ ДИАГРАММЫ Е

  • 5.2. Вертикальные разрезы

  • Алгоритм.

  • 8.1. Восстановление координат тройной эвтектики.

  • Алгоритм {алгоритм нахождения точки пересечения двух прямых}8.2. Восстановление конод.

  • Алгоритм

  • Луцык В.И. Конструирование многокомпонентных систем. В. И. Луцык конструирование многокомпонентных систем. I. Txy диаграммы с 25ю поверхностями учебнометодическое пособие


    Скачать 1.53 Mb.
    НазваниеВ. И. Луцык конструирование многокомпонентных систем. I. Txy диаграммы с 25ю поверхностями учебнометодическое пособие
    АнкорЛуцык В.И. Конструирование многокомпонентных систем
    Дата13.12.2021
    Размер1.53 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаevt3.doc
    ТипУчебно-методическое пособие
    #301297
    страница2 из 5
    1   2   3   4   5

    а)Детали алгоритма


    Функции koefA(), koefB(), koefC(), koefD(), opr3() вычисляют соответственно коэффициенты А, В, С в нормальном уравнении плоскости Ax+By+Cz+D=0 и значение определителя третьего порядка.

    Функция opr3(M[3][3])

    Возврат opr3 = M[1][1](M[2][2]M[3][3] - M[2][3]M[3][2]) -

    - [1][2](M[2][1]M[3][3] - M[3][1]M[2][3]) +

    + [1][3](M[2][1]M[3][2] - M[2][2]M[3][1]); КонецФункции;

    Функция koef(A[3][3], В[3][3], С[3][3])

    Возврат koefА = (В[2]-А[2])(В[3]-А[3]) - (С[2]-А[2])(С[3]-А[3]);

    Возврат koefВ =-((В[1]-А[1])(В[3]-А[3]) - (С[1]-А[1])(С[3]-А[3]));

    Возврат koefС = (В[1]-А[1])(С[2]-А[1]) - (С[1]-А[1])(В[2]-А[2]);

    Возврат koefD = А[1]koefА + A[2]koefВ + A[3]koefС; КонецФункции;

    б) Математический аппарат

    Случай 1 (с преобразованием координат Z в декартовы XY).

    Плоскость АEАВEАС задает уравнение

    X - XA Y - YA T - TA

    XEAB - XA YEAB-YA TEAB-TA = 0 (*),

    XEAС - XA YEAС -YA TEAС -TA

    9

    где A(Z1A,Z2A,Z3A,TA)  A(1,0,0,TA), XEAB=XAZ1EAB+XBZ2EAB+XCZ3EAB, YEAB=YAZ1EAB+YBZ2EAB+YCZ3EAB.

    Ему соответствует определитель:

    (X-XA)((YEAB-YA)(TEAС-TA) - (YEAС-YA)(TEAB-TA)) -

    - (Y-YA)((XEAB-XA)(TEAС-TA) - (XEAС-XA)(TEAB-TA)) +

    + (T-TA)((XEAB-XA)(YEAС-YA) - (XEAС-XA)(YEAB-YA)) =

    = KX+LY+MT+P=0, где Р = -КXA-LYA-MTA (1)

    Приведя уравнения плоскостей ВEАВEВС, СEАСEВС к виду (1),



    Рис. 3. Z–проекции нелинейчатых (а-в)

    и линейчатых (г-е) поверхностей системы Ееее

    решаем систему трех уравнений:

    K1X + L1Y + M1T + P = 0

    K2X + L2Y + M2T + P = 0

    K3X + L3Y + M3T + P = 0

    Х+(L1/K1)Y+(M1/K1)T+P1/K1=0; Y+(M4/K4)T+P4/K4=0;

    (M5/L5-M4/L4)T+(P5/L5-P4/L4)=0; T=-(P5/L5-P4/L4)/(M5/L5-M4/L4),

    где L4=L2/K2-L1/K1; L5=L3/K3-L1/K1; M4=M2/K2-M1/K1;

    M5=M3/K3-M1/K1; P4=P2/K2-P1/K1; P5=P3/K3-P1/K1.

    Получив значение Т, определяем Y, а затем и X.

    Случай 2 (без преобразований координат). Начинается с (*).

    2.2. Промежуточные sI и sE (рис. 3,б).

    Выразим уравнения плоскостей sI через координаты точек I, IJ, IK. Решив каждое из них совместно с уравнением горизонтальной плоско

    10

    сти при ТЕABC, найдем пересечения полученных линий уровня ТЕABC с гранями призмы (точки IEJ, IEK). За координаты точки IJK (табл. 3) примем середину полученного отрезка IEJIEK (вариант 1) или пересечение линии одного уровня с лучом IEABC (вариант 2), или же произвольно выбранную точку на линии уровня. Соединим точки IJK между собой (плоскость sE) и с IJ, JI (плоскости sI).

    Алгоритм

    {Вариант 1: Для sA отрезок AECAEB делим пополам (точка АBC), причем точки AEC и АЕВ ищем как пересечение плоскости T=TE и горизонтальных прямых ААС и ААВ.

    Вариант 2: Для sA точку АBC дает пересечение прямых AEАВС и AECAEB}

    {алгоритм нахождения точки пересечения трех плоскостей}

    …Если Вариант1 = ИСТИНА Тогда Для i=1 по 3 цикл

    АBC[i] = (AEB[i] + AEC[i])/2; КонецЦикла;

    ИначеЕсли Вариант2 = ИСТИНА Тогда

    {нахождение точки пересечения двух прямых}

    {tg1=(xAEВ-xAEС)/(yAEВ-yAEС), tg2=(xE-xA)/(yE-yA)}

    ABC[1]=(xA-xAEС+yAEСtg1-yAtg2)/(tg1-tg2)

    ABC[2]=tg2(xA-xAEС+yAEСtg1-yAtg1)/(tg1-tg2)+xA

    ABC[3]=TE Конец;

    Таблица 3.

    Координаты тройных точек в системе Ееее




    EABC

    AВС

    AВС0

    BАС

    BАС0

    CАВ

    CАВ0

    T

    387.1

    387.1

    20

    387.1

    20

    387.1

    20

    z1

    0.28

    0.68

    0.72

    0.27

    0.10

    0.17

    0.06

    z2

    0.25

    0.20

    0.17

    0.53

    0.87

    0.16

    0.09

    z3

    0.47

    0.12

    0.11

    0.20

    0.03

    0.63

    0.85

    2.3. Нижние vIJ, vIK (рис. 3,в).

    По заданным координатам точек IJ, IJ0 и IK, IK0 на гранях призмы и полученным в 2.2 координатам их общей с sI и sE точкой IJK внутри призмы, рассчитываем уравнения плоскостей vIJ, vIK при каждой вершине I. Решая их совместно с горизонтальной плоскостью Т=Т0 в основании призмы, находим точки IJK0.

    Алгоритм

    {определяем точку АBC0 } …

    {алгоритм нахождения точки пересечения трех плоскостей}

    3. ЛИНЕЙЧАТЫЕ ПОВЕРХНОСТИ

    3.1. Верхние qIJr, qJIr (с горизонтальными образующими

    11

    IJEIJ(IJKEABC) и JIEIJ(JIKEABC)) (рис. 3,г).

    Воспользуемся координатами точек IJ, EIJ при ТЕIJ и IJK, EABC при ТЕABC. Для каждой из шести линейчатых поверхностей через две пары точек зададим уравнения двух прямых, которым принадлежат направляющие отрезки IJIJK и EIJEABC. Найдем зависимость координат сопряженных точек (на образующих отрезках) от температуры.

    Алгоритм

    {для поверхности qABr с образующими ABEAB(ABCEABC), К – количество пар сопряженных точек}

    начало dTM=(EAB[3]–EABC[3])/K; dTN=(AB[3]–ABC[3])/K;

    Для i=1 по K-1 цикл

    TM[i]=EABC[3]+i*dTM; TN[i]=ABC[3]+i*dTN;

    MX[i]=((EAB[1]–EABC[1])(TM[i]–EABC[3]))/(EAB[3]–EABC[3])+EABC[1];

    MY[i]=((EAB[2]–EABC[2])(TM[i]–EABC[3]))/(EAB[3]–EABC[3])+EABC[2];

    NX[i]=((AB[1]–ABC[1])(TN[i]–ABC[3]))/(AB[3]–ABC[3])+ABC[1];

    NY[i]=((AB[2]–ABC[2])(TN[i]–ABC[3]))/(AB[3]–ABC[3])+ABC[2];

    КонецЦикла

    …{ аналогично для остальных поверхностей} Конец;

    Математический аппарат

    {для EАВЕABC}

    (X-XEABC)/(XEAB-XEABC)=(Y-YEABC)(YEAB-YEABC)=(T-TEABC)(TEAB-TEABC),

    тогда X =(XEAB-XEABC)(T-TEABC)/(TEAB-TEABC)+XEABC и

    Y=(YEAB-YEABC)(T-TEABC)/(TEAB-TEABC)+YEABC , где Т пробегает T=ТEАВЕABC с неким шагом.

    3.2. Промежуточные sKr (с образующими IJJI(IJKJIK)) (рис. 3,д).

    Аналогично 3.1. Уравнения прямых, которым принадлежат направляющие отрезки, задаем через точки IJ, IJK и JI, JIK.

    3.3. Нижние vKr (с образующими IJKJIK(IJK0JIK0)) (рис. 3,е).

    Аналогично 3.1. и 3.2. Направляющие отрезки IJKIJK0 и JIKJIK0.

    4. ФАЗОВЫЕ ОБЛАСТИ ДИАГРАММЫ Ееее (рис. 4, табл. 4)

    Нелинейчатые и линейчатые поверхности и грани призмы формируют трехмерные фазовые области: одну Ł, одну a+b+g и по три Ł+i, Ł+i+j, i, i+j. В рассматриваемом температурном интервале область Ł имеет только боковые (грани призмы) и нижние (поверхности qI) гра

    12

    ницы.

    Каждая область i ограничена тремя гранями призмы (две боковые и нижняя), поверхностью sI и двумя поверхностями vIJ, vIK (рис. 4,а). Область i+j формируют боковая и нижняя грани призмы, нелинейчатые поверхности vIJ, vJI и линейчатые sKr, vKr. (рис. 4,г). Область a+b+g опирается на основание призмы, а сверху и сбоку ограничена плоскостью sE и тремя поверхностями vKr(рис. 4,д).

    Таблица 4

    Границы фазовых областей системы Ееее

    Области

    Верх

    Общие

    линии

    Низ

    Грани призмы

    Ł

    -

    3 EIJE

    qA, qB, qC

    3 IEIJJ

    3 i

    sI

    IJIJK, IKIJK, IJKIJK0

    vIJ, vIK, T=T0

    II0IJ0IJ,II0IK0IK

    3 Ł+i

    qI

    EIJEABC, EIKEABC

    sI, qIJr,qIKr

    IIJEIJ, IIKEIK

    3 i+j

    sKr, vIJ, vJI,

    IJ0IJK0, JI0JIK0, IJK0JIK0

    T=T0

    vKr, IJJIJI0IJ0

    3 Ł+i+j

    qIJr, qJIr

    IJIJK, JIJIK, IJKEABC, JIKEABC, IJJI

    sKr, IJKJIKE

    -

    a+b+g

    sE, vAr, vBr, vCr

    3 IJK0JIK0

    T=T0

    -

    Ł+a+b+g

    3 IJKJIKE

    3 IJKJIK, 3 IJKE

    sE

    -

    У области Ł+i сверху - поверхность qI, снизу - sI, qIJr, qIKr, сбоку - две боковые грани призмы (рис. 4,б). Область Ł+i+j задают горизонтальный сегмент IJKJIKEABC плоскости sE и три линейчатые поверхности, образованные отрезком IJJI и его сегментами IJEIJ, JIEIJ: нижняя sKr и верхние qIJr, qJIr (рис. 4,в). На рис. 4 нет виртуальной области Ł+a+b+g, выродившейся в плоскость sEºABCBACCAB, но в табл. 4 перечислены три ее верхние границы EАВСIJKJIK и нижняя – вся плос кость sE, а на рис. 5,д показан и “изотермический разрез”.

    Для визуализации горизонтальных (изотермических) разрезов фазовых областей при T=Tизот соединяем точки на пересечениях контуров нелинейчатых поверхностей на границах одно- и двухфазных областей и стыкуем с ними образующие отрезки линейчатых поверхностей на границах двух- и трехфазных областей. Так, при TB>Tизот>TC (считаем ТEАВEАСEВС, ТАВС) попарно соединяются точки с T=Tизот на контурах нижних границ qА и qВ области L: U1 c U2 и U3 с U4 (рис. 5,а). На вертикальных (политермических) разрезах следы от пересечения нелинейчатых поверхностей отображаются

    13

    аналогично, а следы линейчатых поверхностей либо совпадают с образующим отрезком, либо получают аддитивные искажения (если не проходят через рассчитанные с заданным шагом точки).
    Рис. 4. Фазовые области системы Ееее и их Z-проекции (символы точек отличаются от обозначений на других рисунках)

    При проецировании фазовых областей или образующих их поверхностей на основание призмы области i+j, Ł+i+j и a+b+g разбиваются на термодинамически неустойчивые фрагменты, отличающиеся очередностью выделения кристаллов при охлаждении расплава Ł.

    5. РАЗРЕЗЫ ФАЗОВОЙ ДИАГРАММЫ Ееее

    5.1. Горизонтальные разрезы (рис. 5).

    Известны координаты точек, задающих все нелинейчатые и линейчатые поверхности. Для визуализации горизонтальных разрезов нелинейчатых поверхностей надо знать, пересекаются ли их контуры с плоскостью Т=Тизот; то есть, лежит ли Т=Тизот между максимальной и минимальной температурой каждой поверхности. Если да, то ищем эти точки (для каждой поверхности их не более 2-х) и соединяем отрезком. Так, на контуре AEABEACEABCEАВСизотA) перебираем отрезки AEAB, AEAC, EABEABC, EACEABC и ищем их возможные пересечения. Для EABEABC, например:

    z2=((TизотEAB)/(ТEABCEAB))(z2(EABC)-z2(EAB))+z2(EAB),

    z3=((TизотEAB)/(ТEABCEAB))(z3(EABC)-z3(EAB))+z3(EAB).

    Для линейчатых поверхностей те же формулы дают при Т=Тизот

    14

    :


    Рис. 5. Горизонтальные разрезы Т-Z диаграммы Ееее

    концы образующих отрезков на направляющих. Так, для qАВr zi=((TизотEAB)/(ТEABCEAB))(zi(EABC)-zi(AB)+zi(AB).

    Алгоритм

    {Вначале идет перебор комбинаций:} k=0

    Если T<=Tmax и T>=Tmin тогда

    Если T<=Tmax и T>=Tм тогда k=k+1

    От i=1 до 4 цикл zk[i]=(T-Tм)(zL[i]-zM[i])/(Tmax-Tм)+zM[i]

    конец цикла конец если

    Если T<=Tmax и T>=Tk тогда k=k+1 От i=1 до 4 цикл

    zk[i]=(T-Tk)(zL[i]-zk[i])/(Tmax-Tk)+zk[i]

    конец цикла конец если ... конец если

    {Построение надписей:}

    … Если (Т1
    15

    всех точек, задающих фазовую область}

    X10=SX1j/n;{cуммирование по j}

    X20=SX2j/n; Вывод(X10, X20 , «L»); КонецЕсли …

    5.2. Вертикальные разрезы (рис. 6).

    По координатам точек, задающих все поверхности визуализируется и вертикальный разрез ФД. Аналогично 5.1., надо перебрать все возможные сочетания вершин контура каждой поверхности, определяя, какая из таких "комбинаций" пересекается плоскостью разреза, задаваемой точками P1, P2 на симплексе Z и точкой с проекцией на отрезке P1P2, но имеющей отличную от него температуру. При этом каждый раз решаем систему уравнений, задающих отрезок контура и вертикальную плоскость. Затем определяем, лежит ли найденная точка между двумя исходными: 0£(zi-ziAb)/(ziAbc-ziAb)£1. Чтобы устранить искажение, поворачиваем плоскость разреза до совпадения с плоскостью экрана (f - угол между ними, x=cosf, y=sinf) Все найденные точки строим ортогонально P1P2.

    Алгоритм.'>Алгоритм. Вертикальный разрез строится аналогично горизонтальному.

    6. ФАЗОВЫЕ РЕАКЦИИ И ЗАВИСИМОСТЬ

    СОСТАВА ФАЗ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

    Пересечение перпендикуляром к симплексу Z любой поверхности соответствует окончанию предыдущей и началу последующей фазовой реакции. Надо записать всю цепочку таких реакций и отобразить изменение составов участвующих в них фаз. В случае аддитивной модели ФД состав расплава при достижении плоскости qI в точке G (рис. 7) ‘‘уходит’’ по ней от вершины I симплекса Z, одноименной с выпадающими первичными кристаллами i’, т.е. по лучу IG. Состав кристаллов меняется вдоль этого же луча по плоскости sI от точки G’ при TG до точки H’G.

    Составы кристаллов, попадающих в двухфазную область i+j сначала соответствуют концам образующего отрезка линейчатой поверхности sKr, проходящего через точку G, а затем движутся прямолинейно по плоскостям vIJ, vJI таким образом, что при любой температуре их соединяют горизонтальные отрезки, совпадающие в проекции с образующей. В трехфазных областях путь изменения фаз задают линии пересечения поверхностей qI+qJ, sI+vIJ и vIJ+vIK.

    Симплекс Z разбивается при проецировании на него поверхностей и фазовых областей на 33 двумерных концентрационных поля (рис. 7). Принадлежность любого состава одному из полей дает подстановка его координат в уравнения границ полей и сравнение полученного результата со знаками контрольных точек. Только 6 полям отвечают



    Рис. 6. Топология вертикальных разрезов Т-Z диаграммы системы Ееее

    (кривизна линейчатых поверхностей не учтена)

    уникальные цепочки фазовых реакций:

    II: ŁàŁ’+i’ài’(3 поля);

    IIJ: ŁàŁ’+i’àŁ’’+i’+ie+jeài’+i’’+j’’(6 полей);

    IIIJ: ŁàŁ’+i’ài’ài’+i’’+j’’(6 полей);

    IIJK: ŁàŁ’+i’àŁ’’+i’+ie+jeài’+i’’+j’’ài’+i’’+j’’+k’’(6);

    IIIJK: ŁàŁ’+i’àŁ’’+i’+ie+jeàŁE+i’+iE+jE+kEài’+i’’+j’’+k’’(6);

    IIIIJK: ŁàŁ’+i’ài’ài’+i’’+j’’ài’+i’’+j’’+k’’(6 полей). ;

    На контурах полей (на линиях и в точках, то ли имеющих реальный физический смысл, то ли соответствующих формальному пересечению линий) схемы фазовых реакций отличаются:

    EAB1: ŁàŁ’’+ae+beàa’’+b’’;

    12: ŁàŁ’’+ae+beàa’’+b’’àa’’+b’’+g’’;

    2EABC: ŁàŁ’’+ae+beàŁ’’’+a’’+b’’àŁE+aE+bE+gEàa’’+b’’+g’’;

    EAC3: ŁàŁ’’+ae+geàa’’+g’’;

    34: ŁàŁ’’+ae+geàa’’+g’’àa’’+b’’+g’’;

    4EABC: ŁàŁ’’+ae+geàŁ’’’+a’’+g’’àŁE+aE+bE+gEàa’’+b’’+g’’;

    EBC5: ŁàŁ’’+be+geàb’’+g’’;

    17




    Рис. 7. Концентрационные поля и схемы кристаллизации

    56: ŁàŁ’’+be+geàb’’+g’’àa’’+b’’+g’’;

    6EABC: ŁàŁ’’+be+geàŁ’’’+b’’+g’’àŁE+aE+bE+gEàa’’+b’’+g’’;

    ABCABC0: ŁàŁ’+a’àa’àa’+a’’+b’’+g’’;

    BACBAC0: ŁàŁ’+b’àb’àb’+a’’+b’’+g’’;

    CABCAB0: ŁàŁ’+g’àg’àg’+a’’+b’’+g’’;

    ABCEABC: ŁàŁ’+a’àŁE+aE+bE+gEàa’’+b’’+g’’;

    BACEABC: ŁàŁ’+b’àŁE+aE+bE+gEàa’’+b’’+g’’;

    CABEABC: ŁàŁ’+g’àŁE+aE+bE+gEàa’’+b’’+g’’;

    EABC: ŁàŁE+aE+bE+gEàa’’+b’’+g’’.

    Изменения составов равновесных фаз визуализируются: в поле IA путь кристаллизации состоит из линии GH на qA и линии G’H’ на sA (H’G); в поле ICBA составы расплава и первичных кристаллов сначала меняются по лучу CG, пока не пересекут соответственно EBCEABC в H и CBCAB в H’, затем спуск идет по HEABC и H’CAB.

    Алгоритм

    {Проверка принадлежности полю} Если G принадлежит

    AEABEACEABC тогда Начало

    Если G принадлежит AB0ABC0ABCEABCEAB тогда

    18

    {Проверка принадлежности полям IAB, IIAB, IABC, IIABC, IIIABC}

    Если G принадлежит AС0ABC0ABCEABCE тогда

    {Проверка принадлежности полям I, II, IACB, IIAСB IIIAСB}

    {проводится следующим способом}

    {Проверка принадлежности точки G(z1,z2,z3) полю IA}

    Если z3>0 и z2>0 тогда

    Если (z2-z2Ab0)(z3Abc0-z3Ab0)-(z3-z3Ab0)(z2Abc0-z2Ab0)<0 тогда

    Если (z2-z2Ac0)(z3Abc0-z3Ac0)-(z3-z3Ac0)(z2Abc0-z2Ac0)<0 тогда

    {Принадлежит полю} Конец …

    7. БАЛАНС МАСС СОСУЩЕСТВУЮЩИХ ФАЗ И

    КРИСТАЛЛОВ РАЗЛИЧНОГО ПРОИХОЖДЕНИЯ

    Для заданных состав и температуры точки G рассчитываются массовые доли равновесных фаз (с учетом вклада кристаллов различного происхождения) как в конце кристаллизации, так и в любой момент одного из ее этапов.

    Определим фазовую область, в которую попадают продукты кристаллизации исходного расплава G при заданной температуре и построим схему всех предшествующих этапов кристаллизации:

    а) Для двухфазной области: LàSI’(рис. 8,а). При TH£Tj£TG ищем точку P на IG при T=Tj,где H -точка пересечения IG с EIJEABC или EIKEABC, G’- так называемая сопряженная G точка, лежащая на sI при Т=TG, P’ сопряженная P точка на IG’ при T=Tj, тогда L(Tj)=GP’/PP’ и SI‘(Tj)=GP/PP’;

    б) Для трехфазной области: LàSI’’+SJ’’(рис. 8,б). При TEABC£Tj£TH ищем точку Q на EIJH при T=Tj (где QI’ сопряженная Q точка на IjQ при T=Tj, а QJ’ сопряженная Q точка на JjQ при T=Tj). Ищем точку X являющуюся пересечением QG с QI’QJ’, тогда Ł(Tj)=GX/QX, SI’(Tj)+SI’’(Tj)+SJ’’(Tj)=QG/QX и (SI’+SI’’)/SJ’’=zIX/zJX;

    в) Для двухфазной области: SI’àSJ’’(рис. 8,в). Существует конодный отрезок

    GIGJ, на котором лежит точка G. Точки GI,GJ находятся из уравнений линий VIWI, VJWJ и уравнения пропорциональности GIVI/WIVI=GJVJ/WJVJ. Тогда SI(Tj)=GGI/GIGJ; SJ(Tj)=GGJ/GJGI;

    г) Для трехфазной области: SI’àSJ’’+SK’’(рис. 8,г). Существует конодный треугольник YIYJYK(YI принадлежит IJKIJK0 и т.д.), при температуре которого лежит точка G. Точки RI, RJ, RK являются пересечением отрезков YKYJ с IJKG, YIYK с JIKG и YIYJ с KIJG соответственно. Тогда SI(Tj)=GRI/RIIJK; SJ(Tj)=GRJ/RJJIK; SK(Tj)=

    19

    =GRK/RKKIJ.

    Алгоритм

    … Если G лежит в AEABEACEABC тогда

    Если TH£Tj£TG тогда Начало L(Tj)=GP’/PP’

    S’A(Tj)=GP/PP’ Конец Если TEABC£Tj£TH тогда

    {Расчет баланса масс для трехфазной области} …

    8. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ФД ПО РАЗРЕЗАМ

    8.1. Восстановление координат тройной эвтектики.

    Даны 2 вертикальных разреза 1-2, 3-4 (рис. 9). Поскольку точки Qi принадлежат образующим qr, расположенным на sE, то точку ЕABC даст пересечение прямых Q1Q3 и Q2Q4.

    Алгоритм

    {алгоритм нахождения точки пересечения двух прямых}

    8.2. Восстановление конод.

    Построить коноду по 2 вертикальным разрезам и принадлежащей ей точке G.

    Рис. 8. Схемы расчета баланса масс

    20

    Имеются 2 вертикальных разреза. На одном из них известна принадлежащая коноде точка G. На искомую точку G’ накладываются условия: 1)TG=TG; 2) (xG’-x3)/(x4-x3)=(yG’-y3)/(y4-y3) – G’ принадлежит второму разрезу; 3) (xG’-xG)/(xI-xG)=(yG’-yG)/(yI-yG) – G’ принадлежит прямой IG. Они определяют систему уравнений, решением которой и являются координаты точки G’.

    Алгоритм {основывается на предыдущих алгоритмах}

    9. ИССЛЕДОВАНИЕ АДДИТИВНЫХ МОДЕЛЕЙ

    ТОПОЛОГИЧЕСКИХ АНАЛОГОВ ФД Ееее

    9.1. Зависимость тройной точки от температуры двойных.

    В уравнении A1x+B1y+С1T+D1=0 проходящей через точки I, eIJ, eIK плоскости A1=(yeIJ-yI)(TeIK-TI)-(yeIK-yI)(TeIJ-TI), B1=(TeIJ-TI)(xeIK-xI)-(TeIK-TI)(xeIJ-xI), C1=(xeIJ-xI)(yeIK-yI)-(xeIK-xI)(yeIJ-yI), D1=-xI((yeIJ-yI)(TeIK-TI)-



    Рис. 9. Вертикальные разрезы для восстановления ЕАВС

    -(yeIK-yI)(TeIJ-TI))-yI((TeIJ-TI)(xeIK-xI)-(TeIK-TI)(xeIJ-xI))-TI((xeIJ-xI)(yeIK-yI)-(xeIK-xI)(yeIJ-yI)), причем A1, B1 и D1 линейно зависят от TeIJ и TeIK. Рассмотрим точку E как решение системы линейных уравнений для IeIJeIK, JeIJeJK, KeIKeJK. Из соотношений



    21

    следует, что при изменении температуры одной бинарной эвтектики eIJ изменятся коэффициенты A1,B1,D1 и A2,B2,D2. Так как они линейно зависят от TeIJ, то xE, yE и TE являются кубическими функциями от TeIJ. Изменение двух бинарных точек eIJ, eIK дополнительно меняет и A3,B3,D3, причем A1,B1,D1 являются линейными функциями двух переменных TeIJ,TeIK. В этом случае зависимость xE или yE от TeIJ и TeIK третьей степени, а TE от TeIJ и TeIK - четвертой. При изменении температур трех эвтектик коэффициенты A1,B1,D1; A2,B2,D2 и A3,B3,D3 линейны соответственно от TeIJ,TeIK; TeIJ,TeJK, и TeIK,TeJK. Зависимость xE или yE от TeIJ , TeIK , TeJK третьей степени, а TE от TeIJ , TeIK и TeJK - четвертой.

    9.2. Топологические аналоги тройных систем эвтектического типа с различным расположением нонвариантных точек.



    Рис. 10. Типы ФД, задаваемые бинарными (е, р) точками

    Помимо различия по типу тройной точки (E,Q,P) и заданной ею горизонтальной плоскости, Т-х-у диаграммы с 25 поверхностями отличаются характером взаимодействия в бинарных системах (рис. 10). Для каждого такого внешнего периметра у трех пересекающихся поверхностей qI возможно существование не более семи различных подтипов систем: один – с тройной точкой Е и по три - с Q и P(за счет ассиметричности линии ликвидуса относительно одной из бинарных систем). Исключив из их числа диаграммы с винтовым характером внешнего периметра, получим 24 подтипа систем (рис. 11), из которых

    22

    только всего 8 (Eeee, Qep>e, Qep>
    , Pep>
    , Ep>
    , Q
    e, Q

    , P
    p>
    ), могут быть построены с помощью аддитивной модели.:

    e e e e



    1   2   3   4   5


    написать администратору сайта