Материалы международной научной конференции «Уфимская осенняя математическая школа» (г. Уфа, 28 сентября – 1 октября 2022 г.). Том 2 / отв. редактор З.Ю. Фазуллин. - Уфа: РИЦ БашГУ, 2022. - 472 с.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СВЕРХЗВУКОВОГО ХОЛОДНОГО ГАЗОДИНАМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ НА ПОДЛОЖКИ
Рассматривается проблема моделирования процессов сверхзвукового холодного газодинамического напыления наночастиц на подложки. Для расчета полного цикла процесса напыления предложен многомасштабный подход, включающий использование совместно или по отдельности моделей на макро-, мезо- и микромасштабах. В качестве модели на макромасштабе рассматриваются квазигазодинамические уравнения, на мезомасштабе метод
частиц в ячейках, на микромасштабе молекулярная динамика.
Проведено тестирование подхода на примере напыления никелевых нанокластеров на подложку из того же материала с помощью
комбинации макро- и микромасштабных моделей, а также вспомогательные расчеты на основе макро- и мезомасштабных моделей.
Представленный подход показал свою работоспособность.
Mathematical modeling the processes of supersonic cold gas dynamic spraying of nanoparticles on substrates
The problem of modeling the processes of supersonic cold spraying the
nanoparticles on substrates is considered. To calculate the full cycle
of the deposition process, a multiscale approach is proposed, including the use of models at macro-, meso-, and microscales together or separately. Quasigasdynamic equations are considered as a model at the
macroscale, particle-in-cell method at the mesoscale, and molecular
dynamics at the microscale. The approach was tested on the example
of spraying the nickel nanoclusters on a substrate of the same material using a combination of macro- and microscale models, as well
as auxiliary calculations based on macro- and mesoscale models. The
presented approach has shown its efficiency