Mathematical Modeling of Simultaneous Vaporization and Melting Phenomena With a Heat Source in Closed Electrical Contacts

2026

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1002/zamm.70401
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

ABSTRACT This study presents a mathematical model for the thermal dynamics of arc erosion in closed electrical contacts, incorporating a heat source and nonlinear thermal coefficients within a Stefan‐type model. The model describes temperature distribution during metal vaporization, utilizing a spherical heat equation with Joule heating and free boundary determination. A similarity transformation technique is applied to reduce the problem to an ordinary differential equation, enabling rigorous mathematical analysis. The existence and uniqueness of solutions are established using fixed‐point theorems in Banach spaces. Additionally, an explicit solution is derived for the case of constant and linear thermal coefficients, providing valuable insights into phase transition dynamics. The novelty of this study lies in its integration of nonlinear thermal behavior within a spherical heat conduction model, leading to an exact solution under constant thermal coefficients. This work provides new theoretical insights into phase transition processes in electrical contacts and has practical implications for enhancing the reliability and efficiency of electrical devices.