|
|
| |
|
ДОСЛІДЖЕННЯ
ФРАКТАЛЬНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ
МІКРОРЕЛЬЄФУ ОБРОБЛЕНИХ ПОВЕРХОНЬ
Актуальність
роботи
Як
відоме створення поверхонь із
певними мікрогеометричними
властивостями є однією з основних
завдань машинобудування. Особливо це
ставиться до поверхонь особливо
відповідальних виробів
авіакосмічної техніки,
приладобудування, прецизійного
верстатобудування й т.д. Більше того,
питання забезпечення мікрогеометрії
поверхні особливо актуальне при
освоєнні нових технологій обробки
поверхонь як механічними, так і
фізико-хімічними способами обробки,
в області мікро- і нанотехнологій. Якість
поверхні традиційно
характеризуються шорсткістю -
середнєарифметичним відхиленням,
максимальною висотою нерівностей,
середнім кроком нерівностей профілю
й т.п. і фізико-механічними
властивостями поверхневого шару.
Шорсткість поверхні, як показали
багато дослідників, є одним з
основних показників якості поверхні.
У багатьох випадках саме
мікрогеометрія поверхневого шару
визначає поводження поверхні в
процесі її експлуатації, а у випадку
мікро- і нанотехнології шорсткість
розглядається не як вторинна
структура, а як властивість самої
структури матеріалу. Як
правило, мікрогеометрія
поверхневого шару розглядається як
якийсь статичний об'єкт, що
сформувався в процесі деякого впливу.
Класично в обробці матеріалів
різанням шорсткість є геометричним
прообразом траєкторії переміщення
інструмента, що задається
кінематикою й режимами обробки. З
іншої сторони, в процесі обробки
формуються силові, температурні й ін.
поля, відбувається хімічний вплив на
поверхню, виникають високі тиски в
зоні контакту інструмента й
оброблюваної поверхні, рух
дислокацій і т.д., внаслідок чого
змінюється структура поверхневого
шару.
Тому,
формування поверхні в цілому, і
мікрогеометрії зокрема, є
результатом дії сукупності процесів,
а не тільки чисто геометричних «відгуків»
дії інструмента. У
рамках розглянутої концепції «колективного»
формування шорсткості можна сказати,
що такий об'єкт, як мікрогеометрія
поверхні є динамічною системою.
Вивчення динамічної системи
припускає вивчення її властивостей,
які визначаються деякими
інваріантами (наприклад, показник
Ляпунова, ентропія й т.д.). Тому в
цьому випадку використання
класичних геометричних параметрів
шорсткості є недостатнім або просто
неможливим. Більше того, геометричні
параметри не відображають таку
важливу властивість шорсткості як
динамічної системи - еволюцію. Таким
чином, необхідні нові підходи в
оцінці мікрогеометрії поверхні й
одним з таких підходів може бути
використання теорії фракталів.
Застосування теорії фракталів
дозволить внести новий показник для
оцінки шорсткості, створити базу не
тільки для фрактальної класифікації,
але прогнозування зміни
мікрогеометрії в процесі її
формування, як на стадії обробки
технологічними методами, так і на
стадії експлуатації. Мета роботи – встановлення
закономірностей зміни фрактальних
властивостей мікрорельєфу
оброблених поверхонь Завдання роботи 1.
Вивчити параметри, що
характеризують мікрорельєф поверхні. 2.
Вивчити вплив режимів
обробки на шорсткість поверхні. 3.
Вивчити основні методи
визначення фрактальних
характеристик об'єктів. 4.
Визначити фрактальні
властивості мікрорельєфу оброблених
поверхонь і встановити взаємозв'язок
з умовами обробки. 5.
Запропонувати фрактальну
класифікацію мікрорельєфу поверхонь. План
роботи
Вступ 1.
Сучасний
стан питання досліджень. Мета й
завдання досліджень. 1.1.
Параметри,
що характеризують стан поверхневого
шару деталей машин. 1.2.
Формування
мікрорельєфу поверхні деталі в
процесі механічної обробки. 1.3.
Вплив
шорсткості поверхні на
експлуатаційні показники деталей
машин. 1.4.
Мета
й завдання досліджень. 2.
Основні
положення теорії фракталів. 2.1.
Визначення
фрактала. 2.2.
Основні
характеристики фракталів. 2.3.
Основи
R/S - аналізу. 2.4.
Висновки. 3.
Експериментальні
дослідження формування шорсткості
поверхонь деталей у процесі
механічної обробки. 3.1.
Методика
проведення експериментальних
досліджень. Прилади й устаткування. 3.2.
Вплив
режимів обробки при гострінні на
шорсткість поверхні. 3.3.
Вплив
умов обробки шліфуванням на
шорсткість поверхні 3.4.
Вплив
умов обробки ППД на шорсткість
поверхні. 3.5.
Висновки 4.
Визначення
фрактальних властивостей
мікрорельєфу оброблених поверхонь. 4.1.
R/S-аналіз
профілограм оброблених поверхонь. 4.2.
Клітинний
спосіб оцінки фрактальної
розмірності оброблених поверхонь. 4.3.
Вплив
умов обробки поверхні на фрактальну
розмірність мікрорельєфу. 4.4.
Фрактальна
класифікація мікрорельєфу поверхонь. 4.5.
Висновки. Висновок Список
літератури Додатки літератури: 1.
А.А. Потапов, В.В.
Булавкин, В.А. Герман и др.
Исследование микрорельефа
обработанных поверхностей с
помощью методов фрактальных
сигнатур. // Журнал
технической физики, 2005, том 75, вып.
5. – С. 28-45. 2.
Федер Е. Фракталы. Пер. с
англ. – М.: Мир, 1991. – 254 с. 3.
Божокин С.В., Паршин Д.А.
Фракталы и мультифракталы. – Ижевск:
НИЦ «Регулярная
и хаотическая динамика», 2001. – 128 с. 4.
Ю.Н. Кликушин.
Фрактальная шкала для измерения
формы распределений
вероятности // Журнал
радиоэлектроники № 3, 2000. – С. 15-18. 5.
Хакен Г. Синергетика. - М.:
Мир, 1980. – 400с. 6.
Иванова В.С., Баланкин А.С.,
Бунин И.Ж. и др. Синергетика и
фракталы в материаловедении. - М.:
Наука, 1994. – 383 с. 7.
Божокин С. В.,Паршин Д.А.
Фракталы и мультифракталы. – Ижевкск:
НИЦ ((Регулярная и хаотическая
динамика)),2001,128с. 8.
Р.М. Кроновер. Фракталы
и Хаос в динамических системах.
Основы теории. Москва : Постмаркет,2000.-352с. 9.
Лоскутов А.Ю.,Михайлов А.С.
Введение в синсргетику:Учеб.руководство.-М.:Наука.
Гл.ред. физ.-маг.лит.,1990.272с.-ISBN 5-02-014475-4 10.
Мун Ф.
Хаотические колебания: Вводный
курс для научных работнмков и
инженеров: Пер. с англ. – М.: Мир,1990. –
312с. Страницы
в Интернете: 1.
http://homr.ural.ru~shabum/fractal/index.htm
2.
http://chat.ru/~fractals/index.htm
3.
http://www.visit.net/cplusp/all_96/6n96y1a.htm
4.
http://www.iph.ras.ru/~mifs/rus/danilov.htm
5.
http://www.geocities.com/capecanaveral/2854/
6.
http://archives.math.utk.edu/topics/fractals.html 7.
http://www.cosy.sbg.ae.at/rec/ifs/f-fag.html
| |
