DOI: 10.17586/2226-1494-2018-18-5-794-800


УДК620.178.151.2

МОДЕЛИРОВАНИЕ И АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ДИНАМИЧЕСКОГО ИНДЕНТИРОВАНИЯ



Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования: Кузьмичев М.В., Егоров Р.А. Моделирование и алгоритмическое обеспечение процесса динамического индентирования // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 5. С. 794-800. doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-5-794-800

Аннотация
 Предмет исследования.Исследованы методы определения физических и механических характеристик материалов, основанные на регистрации параметров ударного взаимодействия твердого тела – индентора с поверхностью испытуемого материала. Среди рассмотренных методов для дальнейших исследований выбран метод динамического индентирования. В связи с развитием вычислительных устройств и электронной элементной базы данный метод приобретает новые возможности и преимущества перед другими способами неразрушающего контроля: возможность портативной реализации прибора, безобразцовый контроль изделий, возможность построения F–hдиаграмм и другие. Метод. Разработан и применен алгоритм первичной обработки измерительного сигнала, получаемого с первичного преобразователя при динамическом индентировании. Выполнено сравнение результатов работы алгоритма с результатами, полученными прибором динамического индентирования «ИСПГ-1», ранее разработанного в Институте прикладной физики Национальной академии наук Беларуси. Выполнено сравнение результатов обработки измерительного сигнала с результатами компьютерного моделирования процесса ударного контактного взаимодействия методом конечных элементов. Основные результаты. Предложен алгоритм обработки первичных сигналов динамического индентирования. Предложена модель процесса динамического индентирования. Показано, что разработанный алгоритм и модель работоспособны и показывают схожие результаты в сравнении с результатами, получаемыми при помощи существующего прибора динамического индентирования. Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при разработке отечественного аналога прибора динамического индентирования.

Ключевые слова: Предмет исследования. Исследованы методы определения физических и механических характеристик материалов, основанные на регистрации параметров ударного взаимодействия твердого тела – индентора с поверхностью испытуемого материала. Среди рассмотренных методов для дальнейших исследований выбран метод динамического индентирования. В связи с развитием вычислительных устройств и электронной элементной базы данный метод приобретает новые возможности и преимущества перед другими способами неразрушающего контроля: возможность портативной реализации прибора, безобразцовый контроль изделий, возможность построения F–h диаграмм и другие. Метод. Разработан и применен алгоритм первичной обработки измерительного сигнала, получаемого с первичного преобразователя при динамическом индентировании. Выполнено сравнение результатов работы алгоритма с результатами, полученными прибором динамического индентирования «ИСПГ-1», ранее разработанного в Институте прикладной физики Национальной академии наук Беларуси. Выполнено сравнение результатов обработки измерительного сигнала с результатами компьютерного моделирования процесса ударного контактного взаимодействия методом конечных элементов. Основные результаты. Предложен алгоритм обработки первичных сигналов динамического индентирования. Предложена модель процесса динамического индентирования. Показано, что разработанный алгоритм и модель работоспособны и показывают схожие результаты в сравнении с результатами, получаемыми при помощи существующего прибора динамического индентирования. Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при разработке отечественного аналога прибора динамического индентирования.

Список литературы
  1. Moreira F.D.L., Kleinberg M.N., Arruda H.F., Freitas F.N.C, Parente M.M.V., de Albuquerque V.H.C., Filho P.P.R. A novel Vickers hardness measurement technique based on adaptive balloon active contour method // Expert Systems with Applications. 2016. V. 45.P. 294–306.doi: 10.1016/j.eswa.2015.09.025
  2. Leyia G., Weia Z., Jingb Z., Songling H. Mechanics analysis and simulation of material Brinell hardness measurement // Measurement. 2011. V. 44. N 10. P. 2129–2137.doi: 10.1016/j.measurement.2011.07.024
  3. Song J.F., Low S., Pitchure D., Germak A., DeSogus S., Polzin T., Yang H.Q., Ishida H. Establishing a worldwide unified Rockwell hardness scale using standard diamond indenters // Measurement. 1998. V. 24. N 4. P. 197–205.doi: 10.1016/S0263-2241(98)00052-9
  4. Sanponpute T., Meesaplak A. Vibration effect on hardness measurement // Measurement. 2010. V. 43. N 5. P. 631–636.doi: 10.1016/j.measurement.2010.01.008
  5. Mohamed M.I., Aggag G.A. Uncertainty evaluation of shore hardness testers // Measurement. 2003. V. 33. N 3. P. 251–257.doi: 10.1016/S0263-2241(02)00087-8
  6. Крень А.П. Контроль физико-математических свойств и трещиностойкости неметаллических конструкционных материалов методами индентирования: автореф. … д-ра техн. наук. Минск, 2010.
  7. Рудницкий В.А., Рабцевич А.В. Метод динамического индентирования для оценки механических характеристик металлических материалов // Дефектоскопия. 1997. № 4. С. 79–86.
  8. Рабцевич А.В., Мацулевич О.В. Новые возможности метода динамического индентирования в приборе Импульс-2М // Вестник ГГТУ им. П.О. Сухого.2007. №2. С. 29–36.
  9. Kompatscher M. Equotip – rebound hardness testing after D. Leeb // Proc. HARDMEKO. 2004.P. 66–72.
  10. Муха Ю.П., Королева И.Ю. Информационно-измерительные системы. Волгоград, ВолгГТУ,2015. 108 с.
  11. Ozan O., Ozarslan Y. Video lecture watching behaviors of learners in online courses // Educational Media International. 2016. V. 53. N 1. P. 27–41.
  12. Бруяка В.А., Фокин В.Г., Солдусова Е.А., Глазунова Н.А., Адеянов И.Е. Инженерный анализ в ANSYSWorkbench. Самара: СамГТУ, 2010. 271 с.
  13. Лукьянова А.Н. Моделирование контактной задачи с помощью программы ANSYS. Самара: СамГТУ, 2010. 52 с.
  14. Басов К.А. Графический интерфейс комплекса ANSYS. М.: ДМК Пресс, 2006. 248 с.
  15. Клебанов Я.М., Фокин В.Г., Давыдов А.Н. Современные методы компьютерного моделирования процессов деформирования конструкций. Самара: СамГТУ, 2004.100 с.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2018 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика