Ослаблення статичного геомагнітного поля феромагнітними елементами будинків

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.05 – теоретична електротехніка. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертація присвячена математичному моделюванню явища ослаблення статичного геомагнітного поля (ГМП) в приміщеннях житлових будинків та розробці рекомендацій з методів його нормалізації до безпечного рівня. На прикладі циліндричної феромагнітної колони проведено моделювання ослаблення ГМП за допомогою методу еквівалентних (фіктивних) магнітних зарядів та розв’язано задачу розрахунку індукції ГМП, ослабленого протяжними феромагнітними елементами. Визначенні фізичні параметри феромагнітної колони, що впливають на інтенсивність ослаблення ГМП поблизу її поверхні, та умови зменшення до безпечного рівня інтенсивності ослаблення ГМП за рахунок зміни геометрії колони та зменшення початкової магнітної проникності її матеріалу. Здійснено розвиток методу ефективної магнітної проникності Аркадьєва для моделювання магнітного поля залізобетонних колон та міжповерхових перекриттів, армованих сталевим металопрокатом, та виконане чисельне моделювання інтенсивності ослаблення статичного ГМП в приміщеннях житлових будинків з несучими залізобетонними конструкціями і його верифікацію на основі результатів експерименту. Розроблені рекомендації з методів нормалізації ГМП при проектуванні сучасних житлових будинків для створення безпечних та комфортних умов проживання населення за статичним ГМП.Thesis for scientific degree of candidate of technical sciences, specialty 05.09.05 – theoretical electrical engineering. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2016. The thesis is devoted to mathematical modeling of the phenomenon of weakening of the static geomagnetic field (GMF) in residential homes and to the development of recommendations on how to normalize it to a safe level. The modeling of weakening of the GMF was performed with the help of the equivalent charges method. The cylindrical ferromagnetic column was taken as an example. In the framework of this technique the problem of calculation of the GMF’s induction weakened by extended ferromagnetic elements was solved. The physical parameters of the ferromagnetic column which effect the weakening of GMF are determined. The conditions under which GMF is reduced to the safety level are also determined. This is due to the changes of the GMF’s geometry and reducing of initial magnetic permeability of its material. The Arcadiev method of the effective magnetic permeability for modeling of magneticfield of reinforced concrete columns and intermediate floors was developed. The numerical modeling of static GMF in premises of houses with reinforced concrete structures was performed. The numerical results were experimentally confirmed. The recommendations for normalizing of GMF for creating safe and comfortable living conditions are given. These recommendations should be taken into account in designing modern premises of houses.