WWW.LIBRUS.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - собрание публикаций
 

«высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Школа Инженерная школа ядерных технологий Направление Физики Отделение Экспериментальной ...»

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Школа Инженерная школа ядерных технологий

Направление Физики

Отделение Экспериментальной физики

БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА

Тема работы Моделирование металлических наночастиц методом молекулярной динамики УДК 538.9-022.532:539.19 Студент Группа ФИО Подпись Дата 150Б41 Пин Ань Руководитель Должность ФИО Ученая степень, Подпись Дата звание Ассистент ОЭФ ИЯТШ Чистякова Н.В. к.ф.-м.н .

ТПУ

КОНСУЛЬТАНТЫ:

По разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»

Должность ФИО Ученая степень, Подпись Дата звание Доцент Черепанова Н.В. к.ф.н .

По разделу «Социальная ответственность»

Должность ФИО Ученая степень, Подпись Дата звание Доцент Ларионова Е.В. к.х.н .

ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ:

Руководитель ООП ФИО Ученая степень, Подпись Дата звание Руководитель ОЭФ Лидер А.М. д.т.н .

Томск – 2018г .

Запланированные результаты обучения по программе Требования ФГОС, Код Результат обучения критериев и/или результата (выпускник способен) заинтересованных сторон Общекультурные компетенции Р1 Использовать основные этапы и закономерности Требования исторического развития общества, основы ФГОС3+ философских, экономических, правовых знаний для (ОК-1, ОК-2, формирования мировоззренческой, гражданской ОК-3, ОК-4) позиций и использования в различных сферах жизне

–  –  –

Названия разделов, которые должны быть написаны на русском и иностранном языках:

Социальная ответственность Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение Дата выдачи задания на выполнение выпускной квалификационной работы по линейному графику

–  –  –

Исходные данные к разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»:

1. Стоимость ресурсов научного исследования (НИ): Определение стоимости ресурсов научного материально-технических, энергетических, исследования (НИ): материально-технических, финансовых, информационных и человеческих энергетических, финансовых информационных и человеческих

2. Нормы и нормативы расходования ресурсов Знакомство и отбор норм и нормативов расходования ресурсов

3. Используемая система налогообложения, ставки Знакомство с системой налогообложения, со ставками налогов, отчислений, дисконтирования и кредитования налогов, отчислений, дисконтирования и кредитования

Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке:

1. Оценка коммерческого потенциала, перспективности Оценка коммерческого и инновационного потенциала и альтернатив проведения НИ с позиции НТИ ресурсоэффективности и ресурсосбережения

2. Планирование и формирование бюджета научных Планирование процесса управления НТИ: структура и исследований график проведения, бюджет .

3. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), Определение ресурсной, финансовой, экономической финансовой, бюджетной, социальной и экономической составляющей эффективности исследования





Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей):

1. Оценка конкурентоспособности технических решений

2. Матрица SWOT

3. Альтернативы проведения НИ

4. График проведения и бюджет НИ

5. Оценка ресурсной, финансовой и экономической эффективности НИ Дата выдачи задания для раздела по линейному графику

–  –  –

4. Правовые и организационные вопросы Приведение перечени ГОСТов, СНиПов и др .

обеспечения безопасности:

специальные (характерные при эксплуатации объекта исследования, проектируемой рабочей зоны) правовые нормы трудового законодательства;

организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны .

Дата выдачи задания для раздела по линейному графику

–  –  –

Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Школа Инженерная школа ядерных технологий Уровень образования бакалавриат Направление подготовки 03.03.02 «Физика»

Отделение школы (НОЦ) Отделение экспериментальной физики Период выполнения __________________________________________________________

Форма представления работы:

бакалаврская работа (бакалаврская работа, дипломный проект/работа, магистерская диссертация)

–  –  –

источников, 0 прил .

Ключевые слова: моделирование, метод молекулярной динамики, наночастицы, температура плавления, титан, спекание .

Объектом исследования является молекулярно-динамическая модель наночастицы титана .

Цель работы – Моделирование плавления наночастиц титана различного радиуса методом молекулярной динамики .

–  –  –

MANAGER, Wolfram Mathematica .

В процессе исследования проводились: работа по определению потенциальной энергии и радиальной функции распределения для определения температуры плавления .

В результате исследования определены температуры плавления частиц разного радиуса и зависимость температуры плавления от радиуса частиц .

Область применения: область технологии 3Д печати .

Экономическая эффективность/значимость работы заключается во внесение вклада в разработку теории технологии плавления наночастиц .

В будущем планируется исследовать процесс плавления частиц больших размеров и процесс спекания большого числа частиц .

–  –  –

Введение

Глава 1 Литературный обзор

1.1 Наночастицы

1.1.1 Наночастицы и кластеры

1.1.2 Свойства наночастиц

1.2 Плавление

1.2.1 Влияние формы и размера наночастиц на температуру плавления........... 19

1.3 Определение процесс плавления

1.3.1 Калорическая кривая

1.3.2 Радиальная функция распределения

Вывод

Глава 2 Методика моделирования

2.1 Методы математического моделирования

2.1.1 Метод молекулярной динамики

2.1.2 Потенциал межатомного взаимодействия

Вывод

Глава 3 Экспериментальная часть

3.1 Построение частиц в LAMMPS

3.1.1 Построение наночастиц разных форм

3.1.2 Построение наночастиц разных размеров

3.2 Построение калорической кривой и определение температуры плавления. 37 3.2.1 Определение температуры плавления наночастиц для разных размеров.. 37 3.2.2 Определение температуры плавления наночастиц для разных форм........ 38

3.3 Построение радиальной функции распределения

3.4 Моделирование процесса плавления наночастиц титана

3.4.1 Определение температуры плавления наночастиц титана

3.4.2 Моделирование процесса плавления наночастиц титана

Заключение

Глава 4 Финансовый менеджмент, ресурсоэфективность и ресурсосбережение

Введение

4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения........... 50 4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования

4.1.2 Анализ конкурентных технических решений

4.1.3 SWOT-анализ

4.2 Планирование научно-исследовательских работ

4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования

4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ

4.3 Определение бюджета научно-технического исследования

4.3.1 Расчет материальных затрат НТИ

4.3.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ

4.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы

4.3.4 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления)................. 71 4.3.5 Накладные расходы

4.3.6 Формирование бюджета затрат проекта научно-исследовании.................. 72 Вывод

Глава 5 Социальная ответственность

Введение

5.1 Производственная безопасность

5.1.1 Микроклимат

5.1.2 Производственный шум

5.1.3 Электромагнитные поля

5.1.4 Освещенность

5.1.5 Электробезопасность

5.1.6 Факторы пожарной и взывной природы

5.2 Экологическая безопасность

5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях

5.3 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности............. 92 Вывод

Заключение

Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ Наноматериалы наиболее многообещающие новые материалы, известные с начала 21-го века. Поскольку материал микронизируется на нано-масштабе, его размер можно сравнить с длиной волны Де Бройля электрона, сверхпроводящей когерентности и радиусом экситона, а поверхностная электронная структура и кристаллическая структура значительно изменяются [1]. Благодаря этому наноматериал имеет необычные физические и химические свойства, которых у традиционных материалов нет. Однако в настоящее время трудно подготовить и охарактеризовать мелкоразмерные наноматериалы. В процессе плавления наноматериалов сложнее получить информацию об изменении атомной структуры с помощью эксперимента. Например, плавление наночастиц является сложным термодинамическом процессом [2]. Кроме того, практически отсутствует информация об изменениях в структуре наночастиц, поэтому выявление механизма плавления способствует совершенствованию технологии в смежных областях, которая имеет высокую научную значимость и перспективу применения .

До сих пор из экспериментов не было получено точных сведений о характеристиках распределения наночастиц по энергиям, но эти характеристики имеют решающие значения для понимания плавления наночастиц и их размерного эффекта. Математическое моделирование по программе молекулярной динамики рассматривает частицу на атомном уровне и позволяет решить эту задачу .

Метод молекулярной динамики (МД) является одним из широко используемых методов компьютерного моделирования физических процессов в материаловедении. В методе молекулярной динамики движение частиц и соответственно эволюция материала определяется основным уравнением динамики (уравнением Ньютона) и в модель не нужно дополнительно вводить представление о механизме процесса. В работе расчеты были произведены в программе LAMMPS [3]. Для анализа результатов расчета использовались программы Ovito [4] и Wolfram Mathematica [5] .

В этой связи, целю работы являлось: исследование плавления наночастиц титана различного радиуса методом молекулярной динамики .

В результате работы были решены следующие задачи:

1. Построение наночастиц разных форм для меди и титана и расчет их свойств .

2. Моделирование процесса спекания наночастиц титана .

3. Определение температуры плавления наночастиц меди и титана с помощью калорической кривой, и радиальной функции распределения .

4. Определение зависимости температуры плавления наночастиц титана от радиуса частицы .

Научная новизна работы состоит в том, что впервые исследованы изменения структурных и энергетических характеристик наночастиц титана в процессе плавления методом молекулярной динамики .

–  –  –

Кластеры и наночастицы – это частицы твердого тела малых размеров, состоящие из небольшого числа атомов – от нескольких десятков до десятков тысяч штук. Деление на кластеры и наночастицы – условное, обычно кластеры содержат меньшее число атомов и соотношение между атомами поверхности и атомами объема у них примерно один к одному .

Размер наночастиц, обычно порядка десяти нанометров и число объемных атомов больше на порядок, чем число поверхностных .

Рисунок 1. Наночастицы: 1) Наночастицы платины, 2) Пластины серебра, 3) Нанотрубка с

–  –  –

Большое количество поверхностных атомов изменяет физические свойства наночастиц по сравнению с массивными образцами. Отличие свойств малых частиц от свойств массивных образцов широко применяется в науке и технике. Порошки из наночастиц работают в качестве катализаторов существенно лучше, чем массивные образцы из тех же материалов. Введение малых металлических частиц внутрь керамических материалов придает этим материалам (керметам) уникальные механические свойства, поэтому они широко применяются в авиастроении. Порошки металлов могут быть использованы в аддитивных технологиях, как материал для 3д печати .

Кроме того, от размера частиц вещества могут существенно зависеть термодинамические свойства материала. К термодинамическим свойствам относится: температура, плотность, теплоемкость, вязкость, давление, объем и другие .

–  –  –

Наиболее сильные изменения свойств наноматериалов и наночастиц наступают в диапазоне размеров кристаллитов порядка 10…100нм. Для наночастиц доля атомов, находящихся в тонком поверхностном слое (~ 1 нм), по сравнению с микрочастицами заметно возрастает. Так, например, оказывается, что наночастицы некоторых материалов имеют очень хорошие каталитические и адсорбционные свойства. Другие материалы показывают удивительные оптические свойства, например, сверхтонкие пленки органических материалов применяют для производства солнечных батарей. Такие батареи, хоть и обладают сравнительно низкой квантовой эффективностью, зато более дешевы и могут быть механически гибкими. Удается добиться взаимодействия искусственных наночастиц с природными объектами наноразмеров — белками, нуклеиновыми кислотами и др. Тщательно очищенные, наночастицы могут самовыстраиваться в определенные структуры. Такая структура содержит строго упорядоченные наночастицы и также зачастую проявляет необычные свойства [7] .

–  –  –

Точкой плавления твердого тела является температура, при которой он изменяется от твердого состояния к жидкому. В точке плавления твердая и жидкая фазы сосуществуют в равновесии. Таким образом, плавление материала является характеристикой вещества и может быть использовано для его идентификации [8] .

Известно, температура плавления наночастиц критически зависит от их размеров и геометрической формы .

–  –  –

Константа зависит от изменения температуры с изменением размера наночастиц [10-11]. К примерц, на рисунке 2 показана зависимость температуры плавления от формы частиц титана .

Рис.2. Зависимость температуры плавления наночастиц титана от разных форм наночастиц .

Потом исследована зависимость температуры плавления титана в разных матрицах от разных форм наночастиц .

Рассчитав параметры с помощью выражения (3), получен параметр наночастиц ванадия = 1,84, и параметр наночастиц титана в матрице никели равен 0,14 .

С помощью форм (2) можно получить результат и результат показан на рисунке 3 и 4 .

Рис.3. Зависимость температуры плавления наночастиц титана в ванадии от разных форм наночастиц .

Рис.4. Зависимость температуры плавления наночастиц титана в никеле от разных форм наночастиц .

В рисунке 2 можно увидеть, что при форме цилиндру изменение температуры плавления наночастиц более устойчивое, и менее устойчивое изменение температуры плавления наночастиц при форме сфере. Можно увидеть, что при размерах радиуса 10нм температура плавления наночастиц по форме сфере сильно уменьшается. С размера 18нм температура плавления наночастиц по форме кубу значительно уменьшается. По форме конусу изменение температуры плавления наночастиц при разных размерах самое неустойчивое .

С размера 70нм температура плавления наночастиц с формой конуса начинается незначительно измениться. Это явление объясняются в тем, что связи между наночастицами конуса очень слабые. Когда вершина и основание конуса разрушатся, форма наночастиц изменяется похоже на форму цилиндр и начинается плавится по механизму плавление наночастиц по форме цилиндру .

В рисунке 3 можно увидеть, что температура плавления наночастиц по форме сфере и кубу одинаковая при размере 1нм. Можно предложить, что, когда куб плавится его ребер и углы меняются на сферу. Наночастицы, у которых есть формы цилиндра и конуса, менее интенсивно уменьшается температура плавления .

В рисунке 4 можно увидеть, что с увеличением размера наночастиц, температура плавления наночастиц уменьшается. В данном случае можно видеть, что взаимодействие между атомами титана и никеля более сильное, чем между атомами титана .

–  –  –

Калорическая кривая – зависимость потенциальной энергии системы от температуры. Обычно, фазовый переход можно обнаружить по наличию излома на калорической кривой .

Определить температуру плавления объемного кристалла с помощью калорической кривой нельзя, потому что при моделировании кристалл не содержит зародыши жидкой фазы и фазовый переход на кривой появляется при более высокой температуре. Для малых частиц возможно определение температуры плавления с помощью калорической кривой [6] .

Дело в том, что большое число поверхностных атомов, обладающих повышенной энергией, способствует появлению в наночастицах при нагреве жидкой фазы вблизи поверхности. По этой причине, в наночастицах можно

–  –  –

непосредственным нагреванием или охлаждением. Для моделирования процесса плавления, нужно, чтобы модель прошла несколько стадий: образование зародыша жидкой фазы, плавление всего кристалла, установление равновесия в жидкой фазе. Чтобы прошли все эти стадии, расчет модели должен осуществляется достаточно длительное время. Например, для кластеров, содержащих до 1000 атомов, достаточно порядка 40000 шагов, чтобы плавление происходило. В модели необходимо рассчитать энергии системы для каждой

–  –  –

калориметрической кривой можно определить точку фазового перехода .

Фазовый переход плавления достаточно легко может быть смоделирован с помощью МД. Алгоритм моделирования следующий. Строится исходная модель частицы с заданной формой и размером. Производится релаксация (минимизация энергии) при Т=0 К. Затем производится релаксация системы при разных постоянных значениях температуры. При температурах, далеких от температуры плавления, обычно бывает достаточной релаксация в интервале времени порядка 30-50 пс. После этого определяется полная энергия атомной системы, равная сумме потенциальной и кинетической энергий всех атомов, которая представляет собой внутреннюю энергию малой частицы. Проделав это для ряда значений температуры, строят калорическую кривую, анализ которой и позволяет найти температуру плавления .

Пример такого исследования приведен на рисунке 5, на котором изображены калорические кривые малых частиц золота, содержащих 219, 477, 879 атомов, и объемного кристалла (ввиду описанного выше отличия плавления малых частиц и объемного кристалла, для последнего калориметрическая кривая определена другим способом) .

–  –  –

В работе [13] описано исследование плавления наночастиц меди и определена температура плавления наночастиц меди с помощью калорической кривой, диаметр которых изменяется от 2 нм до 10 нм.

Калорические кривые показаны в рисунке 6, можно определить, что температуру плавления наночастиц меди: 2нм: ТПЛ= 700К, 4нм: ТПЛ= 900К, 6нм: ТПЛ= 1000К, 8нм:

–  –  –

В статистической механике радиальная функция распределения (radial distribution function, RDF) в системе частиц (атом, молекула, коллоид,...) представляет собой плотность частиц в эталонной частице .

Радиальная функция распределения g(r) относится к координатам данной частицы, к вероятности других частиц в распределении пространства. Таким образом, радиальная функция распределения использована для изучения порядка материи и использована для описания электронной корреляции .

В работе радиальная функция распределения использована для исследования изменения структуры меди в процессе плавления. Физическое значение радиальной функции распределения показано на рисунке 7. В рисунке черный шар предоставляет собой один молекул в системе, который называется

–  –  –

целевой молекулой (r r + dr) по прямой, равно .

Рисунок 7. Принципиальная схема радиальной функции распределения [14] .

Радиальная функция распределения определена по форме:

()4 2 = (1-1)

–  –  –

диапазоне r до r + dr, знак Driac, положение атома. Если сумма молекул равно, то из связи показана выше можно получить:

()4 2 = = (1-2) Из уравнения 1-1 можно получить отношение радиальной функции

–  –  –

Радиальная функция распределения может объясняться как степень локальной плотности (local density) и средней плотности (bulk density).

Форма вычисления радиальной функции распределения:

(+) 1 =1 =1 () = (1-4) 4 2

–  –  –

определенная разница расстояния, сумма молекул нахождения в диапазоне r до r + dr .

В работе [13] описано исследование плавления наночастиц меди и определена температура плавления наночастиц меди, диаметр которых изменяется от 2 нм до 10 нм .

Рисунок 8. Поведение радиальной функции распределения для различных размеров наночастиц меди при различных температурах (а) 2 нм, (б) объемная Cu и сравнение различных размеров наночастиц с объемной медой при (с) 300 К, (d) 700 К, (e) 900 K, (f) 1000 K [13] .

–  –  –

В первой главе проведен анализ литературной данных полученных другими авторами по температуре плавления наночастиц меди. В статье показаны две исследованные инструменты: калорическая кривая и радиальная функция распределения. Указано, что температура плавления наночастиц меди увеличатся с увеличением радиусом .

–  –  –

Математическое моделирование – это использование математических знаков, формул, программ и графиков для решения задач науки и техники. С помощью математического моделирования, мы можем получить образное представление о предмете и ясно определить задачу .

Существует множество различных методов моделирования вещества и процессов в веществе .

Модели удобно разделить на масштабном уровне:

1. Первопринципные расчеты. Это нижней уровень, они основываются на уравнении Шредингера, считают распределение электронной плотности в атомах. Можно оценить энергию различных структур из атомов .

2. Метод молекулярной динамики. В этом методе эволюция системы атомов рассчитывается посредством решения системы уравнений динамики, которые записываются для каждого атома. В качестве уравнения динамики в классической МД используется уравнение второго закона Ньютона. Существует также квантовая МД, для нее уравнение движения - уравнение Шредингера .

3. Имитационное моделирование. Здесь есть различные варианты – это метод Монте-Карло, клеточные автоматы, решеточные модели, модель Изинга, случайные блуждания и т.п. Здесь необходимо задавать набор возможных реакций и их вероятности. Моделируется, в основном кинетика реакции .

4. Модели, основанные на дифференциальных уравнениях. Чаще всего это модели сплошной среды, не учитывающие атомарный уровень и микроструктуру вещества [15] .

–  –  –

Методы моделирования можно разделить на модели сплошной среды и атомистические модели. Методы сплошной среды рассматривают вещество без учета атомарной структуры. Атомистические модели учитывают атомную структуру. Самый распространенный атомистический метод – это метод молекулярной динамики [16] .

Метод молекулярной динамики - это техники, которые применяют для моделирования явлений в физике.

Движение атомов в методе молекулярной динамики определяется с помощью второго закона Ньютона:

= (2-1)

–  –  –

материальной точки .

МД моделирует движение и взаимодействия между частицами .

По методу МД можно оценивать и определять свойства и состояния молекул и атомов:

Мы определим траекторию движения по закону Ньютона. А потом используем методы в физике, чтобы определить свойства и состояния молекул и атомов .

Основные части программы для моделирования методом МД:

1. Построение атомной структуры образца

2. Задание потенциала взаимодействия

3. Задание граничных и начальных условий

4. Решение системы уравнений движения

–  –  –

Потенциал: это модель энергии взаимодействия двух атомов, которую можно записать в виде формулы U(r). Где U – это энергия взаимодействия двух атомов в зависимости от расстояния между ними [17] .

Потенциал взаимодействия U(r) бывают парные и многочастичные. В парных потенциалах учитывается только энергия пары атомов без учета влияния соседних атомов. Примеры парных потенциалов

–  –  –

где, и r0 позволяет подгонять потенциал, вдобавок к энергии связи и параметру решетки, к модулю всестороннего сжатия в кристалле .

Многочастичные потенциалы учитывают влияние соседних атомов на энергию парного взаимодействия.

Примеры многочастичных потенциалов:

Метод погруженного атома (МПА):

–  –  –

В второй части показан метод молекулярной динамки и программы LAMMPS. В данной работе использован метод МД для моделирования процесса плавления и исспользована программа LAMMPS для выполнения метода МД .

–  –  –

Для исследования плавления наночастиц, необходимо узнать влияние формы наночатиц на температуру плавления, поэтому в данной работе были построены наночастиц разных формы для алюминия с помощью программе LAMMPS. Как показаны следующие рисунки 9-12, с помощью программы LAMMPS были построены наночастиц с разной формой (куб, сфера, цириндр и конус). В том числе, параметры куба: 10*10*10, сферы: радиус равен 5, цилиндра: радиус равен 5 и высота равна 20 и конуса: радиус равен 20, и высота равна 80 .

–  –  –

В данной работе, чтобы исследовать влияние размера на императоры плавления, были построены наночастиц разных размеров для меди (показаны на рисунке 13) с помощью программы LAMMPS .

–  –  –

В данной работе, чтобы определить температуры плавления меди для разных размеров, использована калорическая кривая. Как показана в рисунке 14, в работе были построен калорические кривые наночастиц меди для разных размеров (2нм, 4нм и 6нм). При калорической кривой наночастиц меди с радиусом 2 нм, можно увидеть, что перед температурой 700К потенциальная энергия увеличивается линейно. Когда температура поднимается до 700К, потенциальная энергия резко увеличивается. А после 700К, потенциальная энергия опять растет линейно. Поэтому, можно определить температуру плавления наночастиц меди с радиусом 2нм: Тпл=700К. А также, можно определить температуру плавления наночастиц с радиусом 4нм: 900К и температуру плавления наночастиц с радиусом 6нм: 1000К .

Рисунок 14. Зависимость температуры от потенциальной энергии меди 3.2.2 Определение температуры плавления наночастиц для разных

–  –  –

В данной работе были построены калорические кривые для наночастиц алюминия разных форм. Как показано на рисунке 15, можно определить температуру плавления для алюминия куб:800К, сфера 800К, цилинлр:900К И конус: 1000К .

–  –  –

В данной работе, были построены рисунки радиальных функций распределения для меди разных размеров. Из рисунка 16 видно, что по мере увеличения температуры пиковое значение функции постепенно уменьшается, а пик увеличивается или даже исчезает. Когда температура составляет 700 К, Второй и четвертый пик полностью исчезли, и два пика все еще существуют при температуре 300 К. Вышеприведенные результаты показывают, что структура металла Cu происходит от упорядоченной до неупорядоченной твердофазной фазы при 700 К Переменная температура плавления тела около 700 K. А также, при рисунках 17 и 18 можно определить температуру плавления для наночастиц меди с радиусом 4нм: Т= 900К и для наночастиц меди с радиусом 6нм: Т= 1000К .

–  –  –

3.4 Моделирование процесса плавления наночастиц титана 3.4.1 Определение температуры плавления наночастиц титана В предыдущих экспериментах мы использовали метод моделирования молекулярной динамики для создания нанометровой модели алюминия и меди и провели молекулярно-динамическое моделирование поведения плавления наночастиц меди. Экспериментальные результаты согласуются с известными данными плавления меди, которые проверяют точность метода моделирования молекулярной динамики. Затем мы моделировали поведение плавления частиц нанотитана. Мы провели эксперименты на наночастицах титана с радиусами частиц 2 нм, 4 нм и 6 нм соответственно и получили следующие данные .

Калорическая кривая для наночастиц титана радиусом 2нм, 4нм и 6нм показана на рисунке 19. Для наночастиц титана радиусом 2нм, можно видеть, что перед температурой 1000К потенциальная энергия увеличатся линейно. Когда температура подниматься до 1000К, потенциальная энергия вдруг увеличатся. А после 1000К, потенциальная энергия опять увеличатся линейно. Поэтому, можно определить температуру плавления наночастиц меди с радиусом 2нм: Тпл=1000К .

А также, можно определить температуру плавления наночастиц с радиусом 4нм:

1300К, температуру плавления наночастиц с радиусом 6нм: 1400К и температуру плавления наночастиц титана с радиусом 10нм: 1500К .

–  –  –

На рисунке 20, 21 и 22 показаны радиальные функции распределения наночастиц титана радиусом 2нм, 4нм и 6нм. На рисунке 20 второй пик и четвертый пик исчезают при температуре 1000К, потому что наночастицы титана переходят из твёрдой фазы в жидкую фазу. Температура плавления наночастиц титана радиусом 2нм равна 1000К. Так же, при рисунке 21 и 22 можно определить температуру плавления наночастиц титана радиусом 4нм и 6нм соответственна равна 1300К и 1400К .

–  –  –

Температура плавления крупных титанов: Тbulk = 1941К [19] На основании приведенных выше результатов можно сделать следующую диаграмму (рисунок 23) .

–  –  –

3.4.2 Моделирование процесса плавления наночастиц титана В данной работе, построена модель наночастиц титана радиусом 2нм, и моделирован процесс плавления с помощью программе LAMMPS. Результаты

–  –  –

Рисунок 24. Процесс плавления наночастиц титана радиусом 2нм .

На рисунке 24 красные частицы представляют собой частицы титана ГПУ структуры, серые части являются частицами без структуры .

На рисунке 25 показан процесс спекания двух частиц титана радиусом 2нм .

–  –  –

В работе проведено ислледование процесса плавения наночастиц алюминия, меди и титана. Построены наночастиц алюминия разных форм, наночастиц меди и титана разных размеров и определены температуры плавления разных наночастиц. Для определения температуры плавления был использован метод калорической кривой и анализ структуры с помощью радиальной функции распределения .

Проведенное исследование позволяет выделить следующие основные результаты:

1. Температура плавления металлических наночастиц зависит от их формы и размера .

2. Температура плавления наночастиц титана радиусом 2нм,4нм,6нм и 10нм соответственна равна 1000К, 1300К, 1400К и 1500К .

3. Температура плавления растет с ростом радиуса частиц, это различие объясняется, тем что у наночастиц есть размерный эффект .

–  –  –

В настоящее время перспектива научных исследований зависит не только от масштабов открытия, но и от ценности коммерческого развития .

Необходимые условия для поисков источников финансирования проведения научного исследования и коммерциализация его результатов заключается в том, что оценить коммерческую ценность разработки .

Это очень важно для нас и наших исследований. Как мы понимаем, что превышение технических параметр не единственного фактора, которые влияет на коммерческую привлекательность научного исследования. Более важно повысить эффективность работы, удовлетворить рыночный спрос, цену и бюджет. Благодаря такой оценке ученые могут найти партнера, который может помогать сделать дальнейшее исследование, коммерциализации результатов исследования и открытия бизнеса .

Целью данной главы заключается в том, что определять экономическую эффективность исследования .

4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и

–  –  –

4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования Для введения результатов выпускной квалификационной работы на тему «Моделирование металлических наночастиц методом молекулярной динамики»

на целевой рынок, в первый очередь необходимо анализировать рынок: нужно определить целевые группы потребителей, включая общие признаки. В соответствии с категорией потребителя для составления необходимых критериев разбивки. Например, для потребителей коммерческих организаций критерий может быть: расположение, производство продукции, промышленность и размера. А для физических лиц: образование, возраст, профессия и т.д .

–  –  –

конкурентоспособности рынка имеет важные последствия для разработки продукта. Чтобы анализировать конкурентные разработки нужно использовать следующие информации. Для анализа выбиваются 3 конкуренты моделирования методом МД: первопринципные расчеты, имитационное моделирование и модели сплошной среды. Для упрощения анализ проводить в табличной форме (табл.4.1) .

Таблица 4.1 оценочная карта для сравнения конкурентных технических решений

–  –  –

Анализ конкурентных технических решений определяется по формуле:

(4-1) К = В Б где к – конкурентоспособность научной разработки или конкурента;

Bi – вес показателя (в долях единицы);

–  –  –

Из таблицы видно, что моделирование методом молекулярной динамики, применяемый в эксперименте, очень конкурентно на рынке моделирования .

Другие конкуренты имеют очевидные недостатки в простоте эксплуатации .

Конкурентное преимущество метода молекулярной динамики заключатся в том,

–  –  –

конкурентоспособность метода молекулярной динамики находится на верхнем уровне. Это поможет создать модель и обеспечить высококачественную имитационную модель в рынке моделирования модели .

–  –  –

Метод анализа SWOT, т. е. Ситуационный анализ, относится к различным внутренним преимуществам, недостаткам и внешним возможностям, и угрозам, которые тесно связаны с предметами исследования. Они перечисляются путем опросов и упорядочиваются в соответствии с матричной формой, а затем

–  –  –

сопоставляются друг с другом и анализируются, из которых вырисовывается серия соответствующих выводов, и выводы обычно имеют определенную степень принятия решений .

–  –  –

систематическое и точное исследование состояния объекта исследования и сформулировать соответствующие стратегии развития, планы и контрмеры на основе результатов исследований. SWOT-анализ часто используется для формулирования стратегий развития групп и анализа конкурентов. Это один из наиболее часто используемых методов стратегического анализа .

В рамках должна быть составлена итоговая матрица SWOT-анализа, которая приводится в бакалаврской работе (таб. 4.2.)

–  –  –

В гриппе процесса планировании содержат: уточнение целей, процессы для выполнения определения общего содержания работы и разработки последовательности действий, необходимо достигать этих целей .

По следующем порядке планировать комплекс работы:

- определить структуру работы в научные исследования;

- определить участники из каждой работы;

- установить продолжительность работы;

- построить график проведения научно-исследований .

Чтобы провести научное исследование, необходимо формировать рубочную группу, которая содержат исследователи, преподаватели, техники .

инженеры и др. создают соответствующий пост исполнителей для каждого типа работы планирования .

В данном разделе составлен перечень этапов и работ в рамках проведения научно-исследования (в табл. 4.3.), проведено распределение исполнителей по видам работ .

–  –  –

Определение трудоемкости работ каждого из участников научноисследования очень важно, потому что в общем случае трудовые затраты является очень важной частью стоимости разработки .

–  –  –

работы, чел.-дн.; tmin tmax i – максимальное значение возможной трудоемкости для выполнения i-ой работы, чел.-дн .

Рассчитав ожидаемую трудоемкость работы, продолжительность каждой работы определяется в течение рабочего дня Tp с учетом параллельной работы

–  –  –

ож – ожидаемая трудоемкость, которого выполнить одну работу, чел.дн .

Ч – численность исполнителей для выполнения одновременно одной и той же работы на данном этапе, чел .

4.2.3 Разработка графика проведения научно-исследования График Ганта также называются гистограммами и гистограммами. Он

–  –  –

прогрессом и другим прогрессом, связанным с временем, через гистограмму. Для научного исследования построение диаграммы Ганта является наиболее удобным и наглядным .

Чтобы построить график удобнее, нужно перевести длительность каждого этапов работ из рабочих дней в календарные дни.

Поэтому нам нужно следующий формул:

–  –  –

где Ткi– продолжительность для выполнения i-й работы календарных днях;

Трi – продолжительность для выполнения i-й работы рабочих днях;

kкал– коэффициент календарности .

–  –  –

где Tкал – количество календарных дней этого года;

Твых – количество выходных дней этого года;

Тпр – количество праздничных дней этого года .

В таблице 4.4 содержат показатели времени проведения научного исследования, рассчитанные по приведенным выше формулам .

Таблица 4.4 временные показатели проведения научного исследования

–  –  –

При этом работы на графике выделены различной штриховкой в зависимости от исполнителей, ответственных за ту или иную работу .

4.3 Определение бюджета научно-технического исследования Когда планировать бюджет научно-технических исследований (НТИ) должно обеспечено полное и надежное отражение всех видов затрат, связанных с его реализацией. В процессе формирования бюджета НТИ в соответствии со статьями используются следующие затраты:

–  –  –

комплектовать изделия и полуфабрикаты из темы стоимости работ. Количество значений является требуемыми правилами потока материала .

В материальные затраты, еще содержат дополнительные затраты. Однако их учет ведется в данной статье только в том случае, если в научной организации их не включают в расходы на использование оборудования или накладные расходы. В первом случае, они применяются для определения соответствующей скорости установленной базы. Во втором случае, их значение записывается как доля определенной доли от стоимости .

–  –  –

где m – количество видов ресурсов материалов, которые потребят при выполнении научно-исследования;

Nрасхi – количество ресурсов материалов i-го вида, которые планируют для использования при выполнении научно-исследования (шт., кг, м, м2 и т.д.);

Цi – цена приобретения единицы i-го вида, которые потребят ресурсов материалов (руб./шт., руб./кг, руб./м, руб./м2 и т.д.);

kТ– коэффициент, которые учитывают транспортно-заготовительные расходы .

Значения цен материальных ресурсов могут установиться по данным, которые размещаются на соответствующих сайтах в Интернете предприятиямиизготовителями (или организациями-поставщиками) .

Величина коэффициента (kТ), который отражает соотношение затраты по доставке материальных ресурсов и цен на их приобретение, зависит от условий договоров поставки, видов материальных ресурсов, территориальной удаленности поставщиков и т.д. Транспортные расходы принимаются в пределах 15-25% от стоимости материалов .

В данном исследовании нет фактического материала, но компьютерное моделирование, поэтому материальный затрат Зм=0 4.3.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных

–  –  –

Затраты данной работы, которые имеют связи с приобретением специального оборудования:

1. использовать компьютер моделировать плавление наночастиц

2. построить калорическую кривую и радиальную функцию в программе ORIGIN .

Расчет затрат по данной статье заносится в табл. 4.6 .

–  –  –

где Зосн – основная заработная плата;

Здоп – дополнительная заработная плата (12-20 % от Зосн) .

Основная заработная плата (Зосн) руководителя от предприятия (при наличии руководителя от предприятия) рассчитывается по следующей формуле:

–  –  –

где Зосн – основная заработная плата одного работника;

Тр – продолжительность работ, которые выполнятся научно-технические работники, раб. дн. (табл. 4.4);

Здн – среднедневная заработная плата работника, руб .

–  –  –

где Зм – месячный должностной оклад работника, руб.;

М – количество месяцев работы (не считая отпуск в течение года):

Fд – действительный годовой фонд в рабочем времени научно

–  –  –

Календарное число дней Количество нерабочих дней

- выходные дни праздничные дни Потери рабочего времени

- отпуск Действительный годовой фонд рабочего времени

Месячный должностной оклад работника:

–  –  –

где Зтс – заработная плата по тарифной ставке, руб.;

kпр – премиальный коэффициент, равный 0,3 (т.е. 30% от Зтс);

kд – коэффициент доплат и надбавок составляет примерно 0,2 – 0,5 (в НИИ и на промышленных предприятиях – за расширение сфер обслуживания, за профессиональное мастерство, за вредные условия: 15- 20 % от Зтс);

kр – районный коэффициент, равный 1,3 (для Томска) .

Расчёт основной заработной платы приведён в табл. 4.8 .

–  –  –

Где kвнеб – коэффициент отчислений на уплату во внебюджетные фонды .

На 2018 г. в соответствии с Федеральным законом от 24.07.2009 №212ФЗ установлен размер страховых взносов равный 30% .

В таблице 4.9 показаны отчисление во внебюджетные фонды .

–  –  –

производстве или научно-исследовании. В процессе наших исследований потреблялось электричество, которое необходимо учитывать в накладных расходах. Стоимость составляет 3,25 руб /кВт/час .

В таблице 4.10 показаны накладные расходы нашей работы .

–  –  –

Расчет стоимости затрат на научно-исследовательскую работу является основой для формирования бюджетного бюджета проекта, который при формировании контракта с клиентом защищается научной организацией как нижний предел затрат на разработку научных и технические продукты .

В таблице 4.11 показано определение бюджета затрат научноисследовательского проекта по каждому варианту исполнения .

–  –  –

исследовательскую работу нужно 21924,3 руб. и долгое время .

Эта работа имеет очень важное значение для нашего исследования:

изучив преимущества и недостатки работы, экспериментальных затрат и рыночного спроса, мы можем помочь в разработке и применении в будущем .

–  –  –

экспериментальной физики и школе инженерной ядерной технологии ТПУ, чтобы выполнить работу на тему «Моделирование металлических наночастиц методом молекулярной динамики» .

Основнаые задачи работы заключаются в том, что построить модель

–  –  –

наночастиц и исследовать влияние размера наночастиц на температуру плавления. В работе, используя метод молекулярной динамики, моделировать процесс плавления наночастиц титана .

Следовательно, для разработки комплекса мероприятий технического, организационного, режимного и правового характера, минимизирующих негативные последствия проектируемой деятельности, особое внимание было уделено безопасности и гигиенам труда при осуществлении работ на компьютере .

Основными факторами, характеризующими микроклимат производственной среды, являются: температура, подвижность и влажность воздуха .

–  –  –

Воздушная среда характеризуется воздействием на человека микроклимата, включающего в себя температуру, относительную влажность, скорость движения воздуха, атмосферное давление, тепловую радиацию нагретых предметов, солнца, и, кроме того, наличием в воздухе вредных веществ .

Неблагоприятное сочетание параметров микроклимата может вызвать перенапряжение механизмов терморегуляции, перегрев или переохлаждение организма. Организм человека начинает перегреваться или переохлаждаться, если параметры внешней среды отклоняются от комфортных условий .

В производственных помещениях, в которых работа с использованием ПЭВМ является основной (диспетчерские, операторские, расчетные, кабины и посты управления, залы вычислительной техники и др.) и связана с нервноэмоциональным напряжением, должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата для категории работ 1а по затрачиваемой работниками энергии

–  –  –

микроклимата производственных помещений СанПин 2.2.4.548-96 установлены оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха с учетом тяжести выполняемой работы и периодов

–  –  –

кондиционирования воздуха, отопление помещений. Вентиляция может осуществляться естественным и механическим путём. Система отопления должна обеспечивать достаточное, постоянное и равномерное нагревание воздуха. В помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздуха должно использоваться водяное отопление. Параметры микроклимата в используемой лаборатории регулируются системой центрального отопления, и имеют следующие значения: влажность – 40%, скорость движения воздуха – 0,1м/с, температура летом – от 20 до 25°С, зимой – от 13 до 15°С. В лаборатории осуществляется естественная вентиляция. Воздух поступает и удаляется через щели, окна, двери .

–  –  –

шум. Машины и механизмы, используемые на производстве, являются источниками звуков различной частоты и интенсивности, изменяющихся во времени. Нормирование шума призвано предотвратить нарушение слуха и

–  –  –

Продолжительное воздействие шума может привести к шумовой болезни – заболеванию организма, которое сопровождается поражением органов слуха и центральной нервной системы. Также шум вызывает головную боль,

–  –  –

артериального давления .

Соответственно санитарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.562-96, предельно допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука для программистов вычислительных машин в лабораториях для теоретических работ и обработки данных представлены в таблице 5.4 .

–  –  –

находится в норме (меньше 50 дБА), так как в помещении источником звуков является только компьютер, который не нарушает слух человека .

При значениях выше допустимого уровня необходимо предусмотреть средства коллективной (СКЗ) и индивидуальной защиты (СИЗ).

К СКЗ относятся:

устранение причин шума или существенное его ослабление в источнике образования; изоляция источников шума от окружающей среды средствами звуко- и виброизоляции, звуко- и вибропоглощения; применение средств, снижающих шум и вибрацию на пути их распространения. К СИЗ – применение спецодежды, спецобуви и защитных средств органов слуха: противошумные наушники, беруши, антифоны .

5.1.3 Электромагнитные поля Дипломная работа была выполнена с использованием персональных компьютеров, которые являются источниками электромагнитного излучения .

Экран, видео-кабеля и системные блоки производят электромагнитное излучение. Длительное воздействие электромагнитных полей может вызвать серьезную нагрузку на зрение, нарушение в центральной нервной и сердечнососудистых системах. Действие электромагнитных полей может привести к головной боли, ухудшениям памяти, расстройства сна, депрессии, слабости, снижению частоты пульса. Отрицательное воздействие электромагнитного поля

–  –  –

электрического поля и напряженности магнитного поля. Для электромагнитных полей промышленной частоты 50 Гц предельно допустимый уровень напряженности электрического поля на рабочем месте – 5 кВ/м, когда напряженность электрического поля превышает 5 кВ/м, время пребывания в данном поле имеет ограничение. При более высокой напряженности (25кВ/м) пребывание в электромагнитном поле должно производиться со средствами защиты. В случае магнитного поля предельно допустимый уровень определяется в зависимости от того, является излучение общим или локальным .

Таблица 5.5 – предельно допустимые уровни воздействия периодического

–  –  –

1 1600/2000 6400/8000 2 800/1000 300/4000 4 400/500 1600/2000 8 80/100 800/1000 Ослабление мощности электромагнитного поля достигается путем удаления источника излучения от рабочего места (экран должен находиться на расстоянии не менее 50 см от пользователя); либо путем экранирования источников излучения. Для ослабления влияния излучения от монитора персонального компьютера рекомендуется использовать защитные фильтры (экраны). В качестве индивидуальных средств защиты от электромагнитных полей промышленной частоты применяют комбинезоны, очки, спецобувь, заземляющие браслеты, заземляющие устройства, устройства для увлажнения воздуха, антиэлектростатические покрытия и пропитки, нейтрализаторы

–  –  –

важнейших условий создания благоприятных и безопасных условий труда .

Нерационально организованное освещение может, кроме того явиться причиной травматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие источники света и блики от них, резкие тени и пульсации освещенности ухудшают видимость и могут вызвать неадекватное восприятие наблюдаемого объекта. Оптимальные параметры освещения способствуют повышению работоспособности и оказывают положительное влияние на психологическое состояние человека .

В зависимости от источника света освещение может быть трех видов:

естественное, искусственное и совмещенное (смешанное) .

Основные требования и значения нормируемой освещённости рабочих поверхностей изложены в СНиП 23-05-95 .

–  –  –

рабочей поверхности выполняется методом коэффициента светового потока, учитывающим отраженный от потолка и стен световой поток. Длина помещения А = 6 м; ширина В = 5 м; высота H = 3 м; высота рабочей поверхности над полом hрп = 0,8 м .

–  –  –

Для искусственного освещения наиболее распространено применяются люминесцентные лампы, так как энергетически более экономичные и обладающие большим сроком службы. В помещении используют лампы типа ЛД с мощностью по 40 Вт и световым потоком 2300 Лм, двухламповые светильники типа ОД–2–40. Длина светильника – 1230 мм, ширина – 266 мм, высота – 158 мм .

Критерий оптимальности расположения светильников – величина, для люминесцентных светильников без защитной решетки = 1,4. Расстояние светильников от перекрытия hс = 0,158 м .

Высота светильника над рабочей поверхностью определяется по формуле:

–  –  –

люминесцентными лампами при коэффициенте отражения потолка п= 70 %, коэффициенте отражения стен ст= 50 %, и индексе помещения i = 1,34 равен = 0,54 .

Потребный световой поток одной люминесцентной лампы светильника

–  –  –

10%ФстандФрасчФстанд100%20% Получаем: ФстандФрасчФстанд100%=230022922300100%=0,35% Таким образом, 10%0,35%20% – необходимый световой поток светильника не выходит за пределы требуемого диапазона .

–  –  –

Электробезопасность является организационно-технической мерой и средством защиты людей от вредных и опасных электрических токов .

Влияние напряжения на людей обусловлено протекающим через него током. Воздействие тока на людей сложное и разнообразное. Когда цепь закрыта организмом человека, ток имеет тепловые, электролитические, биологические и механические эффекты. Циркуляция тока может вызвать раздражение и повреждение различных органов человеческого тела. Согласно ГОСТ 12.1.038допустимый уровень контактного напряжения и тока, протекающего через тело человека, генерируется, когда переменный ток 50 Гц составляет 2В и 0,3 мА соответственно .

Для характеристики воздействия переменного тока частотой 50 Гц на человека установлены три степени его воздействия и пороговые значения .

–  –  –

напряжением: номинальное напряжение до 1000 В (без увеличения риска в помещении), напряжения до 1000 В, когда есть коррозионная среда (повышенная опасность в помещении) и более 1000 В (особенно опасные помещения) .

Лаборатории относятся к помещениям, которые не повышают риск поражения

–  –  –

соответствии со спецификациями и техническими документами;

- своевременное техническое обслуживание;

- cоблюдайте меры предосторожности при использовании оборудования;

–  –  –

В комнате меры защиты от поражения электрическим током: случайный контакт токоведущих частей не затрагивается, а все токоведущие части изолированы. Недостаток токоведущих частей достигается их надежной изоляцией, использованием защитных ограждений и позиционированием деталей под напряжением на недосягаемых высотах. СКЗ включает в себя разделение земли и источника питания через трансформатор - в результате разделения как части сети с большим сопротивлением изоляции и низкими емкостными кабелями относительно земли, что значительно улучшает условия безопасности. В качестве отдельного средства защиты от поражения электрическим током используйте изолированные перчатки, роботы и резиновые туфли, ковры, изоляционные кронштейны и переносные площадки .

–  –  –

Согласно НПБ 105-03 по взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, В, Г и Д. В данном случае, работа проводилась в компьютерном классе, в котором горючие вещества и материалы находятся в твердом состоянии, поэтому помещение относится к категории В .

Возникновение пожара при работе с электронной аппаратурой может быть по причинам электрического характера, в том числе: короткое замыкание, перегрузки по току, статическое электричество и т. д .

Для устранения причин возникновения и локализации пожаров в помещении лаборатории должны проводиться следующие мероприятия:

- использование только исправного оборудования;

- проведение периодических инструктажей по пожарной безопасности;

- отключение электрооборудования, освещения и электропитания при предполагаемом отсутствии обслуживающего персонала или по окончании работ;

- содержание путей и проходов для эвакуации людей в свободном состоянии .

Для локализации или ликвидации загорания на начальной стадии используются первичные средства пожаротушения. Первичные средства

–  –  –

Первичные средства пожаротушения включают в себя пожарные рукава, пожарный кран, переносные и передвижные огнетушители.

В зависимости от применяемого огнетушащего вещества огнетушители разделяются: водные, пенные, газовые, порошковые и комбинированные:

- Огнетушитель воздушно-пенный передвижной ОВП предназначен для тушения загораний и начинающихся пожаров, различных веществ и материалов, за исключением щелочных металлов, веществ, горение которых происходит без доступа воздуха, электроустановок, находящихся под напряжением .

- Углекислотные огнетушители применяются для тушения возгораний различных веществ и материалов и заряжены сжиженным углекислотным газом .

Углекислота не проводит ток, поэтому углекислотные огнетушители можно применять для тушения пожаров в электроустановках, находящихся под напряжением не более 10000В, с расстояния не менее одного метра .

- Порошковые огнетушители предназначены для тушения горящих твердых веществ и электроустановок под напряжением до 1000 В. Кроме того, порошковые применяют для тушения документов .

–  –  –

Размещение противопожарного оборудования в коридоре, проход не должен мешать эвакуации человека. Здания должны соответствовать требованиям пожарной безопасности, т.е. безопасности и пожарной сигнализации, планам

–  –  –

сертифицированными марками, знаками, указывающими направление экспорта .

В случае пожара немедленно прекратите работу, выйдите из программы и выключите питание компьютера, чтобы вызвать пожарный отдел на 01 или 010, сообщите об этом ответственному лицу за устройство и начните тушение пожара методом пожаротушения. На рис.28 представлен план эвакуации из лабораторий, находящихся в аудитории 401 четвертого этажа третьего корпуса ТПУ .

–  –  –

окружающей среды, вызванный внедрением предлагаемого решения ВКР. Во время эксплуатации объекта устанавливают основные виды воздействия предполагаемого объекта: химические вещества (соль), пыль, ионизированные продукты, твердые бытовые отходы, компоненты окружающей среды (воздух, вода, водные ресурсы, почва, растительность), шум, состав окружающей среды частично, меры по снижению интенсивности загрязнения окружающей среды заключаются в создании распределительных и очистных барьеров с помощью различных методов. Использованный электролит выгружается в канализационную систему. Твердый бытовой мусор бросают в контейнер для сбора мусора. Мероприятия, которые уменьшают негативное воздействие шума, включают естественную защиту и создают искусственные барьеры для снижения шума. Во время эксплуатации атмосфера не была загрязнена .

Защита естественного и рационального использования природных ресурсов является одной из важнейших экономических и социальных задач .

–  –  –

квалифицированной работы, может генерироваться макулатура. Бумага используется для записи результатов моделирования. Чтобы защитить окружающую среду от загрязнения и истощения, вы можете повторно использовать бумагу и переработать ее .

–  –  –

Производство находится на объекте типичной аварийной ситуации в Томске, и в этом случае это может быть сильный мороз, который характерен для сибирских и переносных. Достижение критических низких температур может привести к случайным системам отопления и средствам к существованию, паузам или обморожению. Переморозка, если трубопровод должен быть предусмотрен для замены нагревателя, установить теплостойкость из-за замены автономного источника нагрева, обвязывая инфильтрацию нагретой системы. Их количество и мощность должны быть достаточными, чтобы гарантировать, что производственные работы не прекратятся .

Особые обстоятельства, которые возникают в результате разрушения, часто происходят. Обычно эти угрозы ложны, но на самом деле происходят взрывы. Чтобы предотвратить и исключить передачу информации об объектной системе, объектах и оборудовании в помещении, системах безопасности, сигнализациях, месте их установки и распространении электронной информации о количестве, должны быть оборудованы системы видеонаблюдения, системы безопасности, системы доступа, связи Надежность системы. Должностные лица проводят учебный курс каждые шесть месяцев для принятия мер во время экстренной эвакуации .

5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности

1. ГОСТ 12.1.003-74 "ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация"

2. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений .

3. СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки .

4. СанПиН 2.2.4.1191—03. Электромагнитные поля в производственных условиях

5. ГОСТ 54 30013-83 Электромагнитные излучения СВЧ. Предельно допустимые уровни облучения. Требования безопасности

–  –  –

естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий .

7. СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение"

8. ГОСТ Р 12.1.019-2009. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты .

–  –  –

Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов

10. НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности

11. ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования .

12. СНиП 21-01-97. Противопожарные нормы .

–  –  –

Поскольку мы экспериментируем с большим количеством правил безопасности, мы должны понимать необходимость соблюдения. Обеспечим завершение эксперимента и более высокий уровень защиты вашей жизни и имущества. Из аспектов вредных веществ, шумового загрязнения, электробезопасности, радиационной опасности и других проблем, требующих внимания и решений, нам необходимо знать практические проблемы, изложенные в эксперименте .

–  –  –

моделирование металлических наночастиц титана методом молекулярной динамики. Для получения характиристики плавления наночастиц титана, построены калорические кривые и радиальные функции распределении с помощью программы LAMMPS По результатам, полученным в настоящей работе, можно сделать следующие выводы:

1. Температура плавления металлических наночастиц зависит от их форм:

наочастиц разных форм имеют разные температуры плавления .

2. Величины температуры плавления наночастиц меди, определенных в модели, находятся в соответствии с экспериментальными и теоретическими данными другого автора .

3. Температура плавления наночастиц титана радиусом 2нм,4нм,6нм и 10нм соответственна равна 1000К, 1300К, 1400К и 1500К .

4. Температура плавления растет с ростом радиуса частиц, это различие объясняется, тем что у наночастиц есть размерный эффект .

–  –  –

Бандин А.Е. Зависимость температуры плавления наночастиц от ее формы 2 .

на примере наночастиц титан/А.Е. Бандин, С.А. Безносюк//Известия Алтайского государственного университета-2011. -С.127-130 .

Электронный курс «Моделирование методом молекулярной динамики»

3 .

–  –  –

https://en.wikipedia.org/wiki/Wolfram_Mathematica Чепкасов И.В., Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л. Анализ влияния термического 6 .

воздействия на структурную эволюцию нанокластеров. // Известия ВУЗов .

–  –  –

С.П. Губин, Ю.А. Кокшаров, Г.Б. Хомутов, Г.Ю. Юрков.Магнитные 7 .

наночастицы: методы получения, строения, свойства // Успехи химии .

2005. Т. 74. С.539-574. 8. A.A. Shvartsburg, M.F. Jarrold, Phys. Rev. Lett. 85 (2000) 2530e2533 .

А.Е. Бандин, С.А. Безносюк. Зависимость температуры плавления 8 .

наночастиц от ее формы на примере наночастиц титана .

–  –  –

динамики// ФТТ. 2002. Т.44. вып.1. c. 22–26 Ниженко В.И. Поверхностное натяжение жидких металлов и сплавов. – М., 10 .

1981 .

Гиббс Дж. Термодинамика. Статистическая механика. – М., 1982 .

11 .

Бембель А.Г. Молекулярно-динамическое моделирование структурных и 12 .

фазовых превращений в свободных нанокластерах и наночастицах на поверхности твердого тела: Автореферат диссертации канд.физ.-мат .

–  –  –

13. H.H. Kart. Physical properties of Cu nanoparticles: A molecular dynamics study/ H.H. Kart, H. Yildirim, S. Ozdemir Kart, T. agin// Materials Chemistry and Physics. 2014.- № 147-С204-212 .

Радиальная функция распределения [Электронный ресурс]. Режим 14 .

доступа:http://matdl.org/matdlwiki/index.php/Image: Rdf_schematic.jpg Электронный курс «Моделирование методом молекулярной динамики»

15 .

–  –  –

http://stud.lms.tpu.ru/course/view.php?id=1192 А.А. Назаров, Р.Р. Мулюков. Атомистическое моделирование материалов, 16 .

наноструктур и процессов нанотехнологии. – Уфа.: «РИО БашГУ», 2010 .

–  –  –

17. Viktor E. Zalizniak, Oleg A. Zolotov, Towards a Universal Embedded Atom Method Interatomic Potential for Pure Metals, Journal of Siberian Federal University. Mathematics & Physics 2015, 8(2), 230–249 Электронный курс «Моделирование методом молекулярной динамики»

18 .

–  –  –





Похожие работы:

«КВАСНИКОВ КОНСТАНТИН ГРИГОРЬЕВИЧ АКУСТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ФАСОННЫХ ОТЛИВОК С МУЛЬТИПЛИКАТИВНОЙ ОБРАБОТКОЙ ДАННЫХ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ Специальность: 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материало...»

«РАЗДЕЛ IV. СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА [AGRICULTURE: THEORY AND PRACTICE] УДК 631.674:631.3 О.А. ИВАНОВ 1, Т.Е. ИВАНОВА 1, Г.Л . УТЕНКОВ 2 Научно-исследовательский институт аграрных проблем Хакасии (Абакан, Россия) Сибирский феде...»

«ШАБАЕВА Юлия Игоревна КАДАСТРОВАЯ ОЦЕНКА ЗЕМЕЛЬ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ С УЧЕТОМ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ГОРОДСКОЙ ТЕРРИТОРИИ ПО ПРЕСТИЖНОСТИ Специальность 25.00.26 – Землеустройство, кадастр и мониторинг земель Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата техниче...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ В.А. Толмачев, А.А. Усольцев, Д....»

«АЯ 46 ОКП 422953 (Код продукции) TWR-1 АДАПТЕР ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ УСТРОЙСТВ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ (УЗО) РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ Версия 1.02 ОГЛАВЛЕНИЕ 1 ВВЕДЕНИЕ 2 ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ 3 ПОДКЛЮЧЕНИЕ...»

«Представительство АО Шелтек АГ (Швейцария) г. Москва Россия, 119334 Москва, ул. Косыгина, 19 Официальный дистрибьютор Тел.: 495 935 8888 PerkinElmer Inc. в странах СНГ Факс: 495 564 8787 Уважаемые господа! Компания Шелтек АГ,...»

«ИЛМИЙ-АМАЛИЙ ТИББИЁТ ЖУРНАЛИ, 2/2014 МУНДАРИЖА ОГЛАВЛЕНИЕ 1 МУХАРРИР МИНБАРИ 5 КОЛОНКА РЕДАКТОРА МЕНЕЖМЕНТ ВА МАРКЕТИНГ МЕНЕДЖМЕНТ И МАРКЕТИНГ Искандарова Ш.Т., Абдурахимов З.А., 6 Искандарова Ш.Т., Абдурахимов З.А., Акбарходжаев А.А. ЎКУФ санаторияларАкбарходжаев А.А. Результаты внедре...»







 
2019 www.librus.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - собрание публикаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.