Формирование геометрических моделей процесса термической обработки спеченных изделий с применением индукционного нагрева

• Автор: Семагина, Юлия Владимировна
• Шифр специальности: 05.01.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 177 с. : ил.

ГЛАВА 1. Технологические процессы и системы. Их моделирование

1.1 Структура САПР технологических процессов

1.2 Процесс изготовления изделий конструкционного назначения

из спеченных порошковых материалов

1.3 Имитационные модели в решении задач технологии машиностроения

1.4 Конструктивные модели многомерного пространства

1.4.1 Конструирование поверхностей технических форм

1.4.2 Модели т-поверхностей многомерного пространства

ГЛАВА 2. Конструирование гиперповерхностей пространства Еп+

2.1 Многомерное геометрическое моделирование технологических процессов и систем

2.1.1 Движения в многомерном пространстве

2.1.2 Гиперповерхности конгруэнтных сечений пространства^
2.1.3 Каркасные гиперповерхности «топологических преобразований»
2.1.4 Гиперповерхности зависимых образующих и другие гиперповерхности
2.2 Модели динамических систем и процессов
2.3 «Инженерный» способ построения моделей сложных систем
ГЛАВА 3. Экспериментальное исследование процесса индукционного нагрева. Формирование геометрической модели процесса
3.1 Базовая модель процесса индукционного нагрева материалов
3.2 Электромагнитные и теплофизические характеристики спеченных материалов
3.2.1 Удельное сопротивление и электропроводность
3.2.2 Относительная магнитная проницаемость
3.2.3 Теплоемкость и теплопроводность

3.3 Температура нагрева и глубина проникновения тока
3.3.1 Глубина проникновения тока
3.3.2 Определение температуры нагрева изделия
3.4 Статистические модели и обработка экспериментальных данных
3.4.1 Оценка параметров
3.4.2 Доверительные интервалы и проверка гипотез
3.4.3 Множественный коэффициент корреляции
3.4.4 Частный коэффициент корреляции
ГЛАВА 4. Геометрическое моделирование процесса индукционного нагрева изделий ПИНМ из порошковых материалов конструкционного назначения
4.1 Конструирование теоретическая модели ПИНМ
4.2 Статистическая модель ПИНМ
4.3 Модель нагрева при постоянной температуре
4.4 Модель нагрева при постоянной мощности
4.5 Оптимизация режима нагрева под термообработку
4.5.1 Минимизация энергозатрат при нагреве
4.5.2 Минимизация энергозатрат при выдержке
4.5.3 Ступенчатый нагрев втулки
4.5.4 Анализ точности геометрического моделирования процесса термической обработки с применением индукционного нагрева
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЯ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Акт внедрения. Патенты на изобретения
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Магнитная проницаемость
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Теплоемкость и теплопроводность
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Экспериментальные данные по нагреву на ТВЧ
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Экспериментальные данные по нагреву на ТВЧ
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Расчетные программы моделирования ПИНМ

Общеизвестно, что промышленное производство является основой экономики. Условия существования современного общества складываются таким образом, что без повышения производительности труда невозможно никакое экономическое развитие. Основным инструментом, влияющим на экономический рост, являются передовые технологии. К ним относится и порошковая металлургия (ПМ), позволяющая получать изделия, сравнительно невысокой стоимости, из материалов с заранее заданными свойствами.
Наиболее эффективным способом повышения эксплуатационных характеристик изделий конструкционного назначения из низколегированных железоуглеродистых порошковых материалов, считается термическая обработка (ТО). При этом, высокая стабильность свойств термообработанных изделий может быть достигнута только за счет исключения или уменьшения роли человеческого фактора в технологическом процессе. На первый план выходит задача повышения эффективности технологической подготовки производства (ТПП) выпускаемых изделий, обеспечивающая оптимальное, по срокам и ресурсам, обеспечение технологической готовности производства к выпуску изделий в соответствии с наперед заданными требованиями.
Проведение комплексной автоматизации управления процессом индукционного нагрева, наиболее экологически чистым, требует четкого и детального изучения самого процесса нагрева, выявления закономерностей процесса формирования эксплуатационных характеристик изделия.
Однако, на сегодняшний день многие проблемы, возникающие при использовании индукционного нагрева изделий из спеченных материалов, в научном и технологическом отношении требуют дальнейших научных исследований. Практически отсутствуют работы по изучению особенностей

ливать соответствие между точками М и преобразованиями (2.40), будет величина х. Очевидно, что кривые (2.39) являются инвариантными по отношению к преобразованиям (2.40) в том смысле, что во всех этих преобразованиях кривая / переходит в кривую Действительно, если в формулах преобразований (2.40) вместо у подставить// (х), то получим х/ = х, и у' =/2' (х).
Если линии / и /' задать так, чтобы между ними устанавливалась некоторая функциональная зависимость:
Г (0 у=Мхі), (24] !(/’) у=^(/, (*,■)),
то уравнения преобразования (2.40) запишутся:
. х(1 -а,)
х = а.х + — —у,
Я*) (2 42)
Г[Дх)~а2х у -а2х- У-
/(х)
Учитывая формулы (2.40), заключаем, что кривая у=ср(х) преобразова-

ниями (2.41) будет переводиться в кривуюу=Г[/р(х)].
2.1.4 Гиперповерхности зависимых образующих и другие гиперповерхности
Отметим в очень краткой форме некоторые частные виды каркасных поверхностей зависимых сечений:
1) Поверхности конгруэнтных сечений. Семейство О состоит Из конгруэнтных (/и-/^-поверхностей а.
2) Поверхности плоско-параллельного переноса, /»-поверхность задается как поверхность ^-уровня. Здесь (т- /)—поверхности а конгруэнтны.
3) Поверхности подобных сечений. Семейство О состоит из мгновенно