Сравнение подходов к учету неидеальных контактов при определении эффективной проницаемости материала

Физическое материаловедение
Авторы:
Аннотация:

В работе развивается комплексный подход к учету неидеальных контактов (НК), появление которых вызвано разнообразными факторами (особенности микроструктуры, специфика процесса на мезоуровне и т. п.), при определении эффективных свойств материала различной природы, представляемых тензорами второго ранга. Макроскопические свойства определяются путем решения задачи гомогенизации для материала, состоящего из матрицы и изолированных эллипсоидальных неоднородностей, на границе которых поля не являются непрерывными. Рассмотрены, обобщены и сопоставлены существующие подходы к учету НК: подход, при котором НК моделируют, вводя скачок поля на границе раздела фаз через задаваемое отношение значений поля по обе стороны границы, а также подход, при котором в рассмотрение вводится неоднородность с поверхностным эффектом. С целью учета НК при нахождении эффективных свойств материала, рассматривается эквивалентная неоднородность с идеальными контактами на границе, вклад которой в макроскопическое свойство эквивалентен вкладу исходной неоднородности. В качестве примера решена задача об определении эффективной диффузионной проницаемости материала.