Методика оценки качества микроповерхности после размерной электрохимической обработки с применением фрактального анализа

• Автор: Бавыкин, Олег Борисович
• Шифр специальности: 05.02.07, 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 230 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Елава 1 Методы оценки свойств поверхности деталей вафельной конструкции
1.1 Детали вафельной конструкции и требования, предъявляемые к ним
1.2 Методы изготовления вафельных конструкций и силовых элементов
1.3 Анализ методов оценки параметров поверхностного слоя деталей машин
1.4 Основные научные исследования в области применения теории фракталов
для оценки свойств поверхности
1.4.1 Общие сведения о фракталах
1.4.2 Методы определения фрактальности поверхности
1.4.3 Взаимосвязь свойств поверхности и ее фрактальной размерности
1.5 Выводы
Елава 2 Теоретические исследования процесса формирования электрохимически обработанной поверхности с применением теории фракталов
2.1 Особенности формирования поверхностного слоя при размерной электрохимической обработке как результат фрактально-синергетической природы метода
2.2 Математическая модель процесса формирования электрохимически обработанной поверхности на основе фрактального анализа, учитывающая стадию пленкообразования
2.3 Современные методы оценки параметров поверхностного слоя
2.4 Оценка свойств поверхности на основе многомерной шкалы
2.5 Определение наличия фрактальности с использованием свойств показателя Херста

2.6 Выводы
Глава 3 Методики экспериментальных исследований
3.1 Критерии фрактальности микроповерхности
3.2 Методика определения фрактальной размерности поверхности в программе «Nova»
3.3 Методика проведения исследования взаимосвязи режимов размерной ЭХО, геометрических параметров поверхности и фрактальной размерности
3.4 Методика поляризационных исследований
3.5 Методика определения эксплуатационных свойств поверхности при размерной ЭХО
3.6 Расширение оценочного диапазона многомерной шкалы и алгоритм ее применения
3.7 Выводы
Глава 4 Результаты экспериментальных и теоретических исследований
4.1 Исследование наличия фрактальных свойств поверхности
4.2 Фрактальный анализ поверхности в программе «Nova»
4.3 Исследование взаимосвязи режимов размерной электрохимической обработки, геометрических параметров поверхности и фрактальной размерности
4.4 Поляризационные исследования
4.5 Исследование эксплуатационных свойств деталей вафельной конструкции
4.6 Сходимость результатов теоретических и экспериментальных исследований
4.7 Уточнение многомерной шкалы и разработка формы представления результатов
4.8 Методика оценки качества микроповерхности после размерной электрохимической обработки с применением фрактального анализа
4.9 Пример оценки качества микроповерхности металлических деталей после

размерной электрохимической обработки с применением фрактального
анализа
4.10 Результаты и выводы
Глава 5 Внедрение результатов исследований
5.1 Технологический процесс контроля качества поверхностного слоя облегченных деталей вафельной конструкции
5.2 Технологический маршрут изготовления вафельных обечаек
5.3 Внедрение в производство технологического процесса изготовления деталей с применением методики оценки качества микроповерхности после размерной электрохимической обработки с использованием фрактального анализа
5.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А. Акт внедрения на предприятии
Приложение Б. Акт внедрения в учебный процесс
Приложение В. Фрактальный анализ образцов
Приложение Г. Методика оценки качества микроповерхности после размерной электрохимической обработки с применением фрактального анализа

(1.10)
где s - размер ячейки сетки;
Ne - количество ячеек размера е, содержащих пиксели изображения.
Размер ячейки (ё) определяется как отношение площади ячейки к общей площади изображения. Фрактальная размерность определяется по наклону регрессионной линии, рассчитанной по методу наименьших квадратов, в координатах (-Ins) - lniV£.
Метод Мандельброта реализуется следующим образом. Имея двухмерное изображение шероховатой поверхности, где бы яркость точки определяла высоту этой точки над нулевым уровнем, можно справедливо принять это изображение за трёхмерное, рассматривая значение яркости как дополнительную координату. Задаваясь значением высоты уровня сечения можно судить о периметре L по количеству точек с заданной яркостью, и о площади А по количеству точек, яркость которых больше заданного значения. Меняя значение высоты, проводят ряд измерений параметров L и А. Фрактальная размерность определялась из анализа соотношения «периметр-площадь» острова.
При моделировании создают модель, связывающую фрактальную размерность объекта с его физико-химическими свойствами. Такой подход не требует применения специального измерительного оборудования и сложных компьютерных математических программ.
В работе [44] установлено, что фрактальность поверхности пассивного электрода влияет на характер зависимости импеданса (Z) границы электрод-раствор от частоты переменного тока (со) (формула 1.11).
Z = сгО'ш) п,
(1.11)
где j = V—Т;
о - частотно независимая постоянная;
г] - показатель степени;
со - частота переменного тока, Гц.