Технологическое обеспечение наследуемых параметров качества при упрочняющей обработке на основе выбора рациональных режимов методом акустической эмиссии

• Автор: Мирошин, Игорь Викторович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 243 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1 Технологическое наследование и проблема контроля формирования свойств поверхностного слоя ответственных деталей машин

1.1 Технологическое наследование качества поверхностного слоя

при механической обработке деталей машин

1.2 Анализ формирования качества и проблема контроля наследуемого состояния поверхностного слоя деталей машин
1.3 Анализ влияния технологических факторов и качества поверхностного слоя на параметры сигналов акустической эмиссии

1.3.1 Контроль накопления поврежденности в материале при

его деформировании акустическими методами

1.3.2 Использование метода акустической эмиссии для контроля технологических факторов в процессе обработки
1.3.3 Контроль долговечности изделия методом акустической эмиссии
1.4 Анализ связей сигналов акустической эмиссии с дислокационными процессами при нагружении конструкционных материалов
1.5 Выводы. Цель и задачи исследований
2 Экспериментально-аналитическое исследование наследственных связей сигналов акустической эмиссии с напряженно-деформированным состоянием поверхностного слоя
2.1 Структурно-аналитическая модель состояний поверхностного слоя металла в категориях механики технологического наследования и сигналов акустической эмиссии
2.2 Анализ взаимосвязей сигналов акустической эмиссии с накоплением свойств в материале при его нагружении

2.3 Экспериментальные исследования взаимосвязей деформационных параметров с параметрами сигнала акустической эмиссии в условиях простого нагружения
2.3.1 Определение взаимосвязей между степенью деформации сдвига и сигналами акустической эмиссии в условиях простого нагружения
2.3.2 Исследование влияния истории нагружения на сигналы акустической эмиссии
2.4 Экспериментально-аналитическое исследование взаимосвязей
сигналов акустической эмиссии с параметрами напряженно-деформированного состояния в условиях немонотонного нагружения
2.4.1 Исследование влияния программы нагружения на сигнал акустической эмиссии
2.4.2 Экспериментально-аналитическое исследование взаимосвязей сигналов акустической эмиссии с параметрами напряженно-деформированного состояния с учетом истории нагружения
2.5 Выводы по 2 главе
3 Методики проведения экспериментальных исследований
3.1 Общий план проведения экспериментальных исследований
3.2 Методика проведения тарировочных экспериментов в условиях
простого одноосного сжатия
3.2.1 Оборудование и образцы
3.2.2 Порядок проведения акустико-эмиссионных исследований
3.3 Методика исследования технологического наследования на
примере двухэтапного нагружения
3.4 Методика проведения эксперимента по исследованию формирования и трансформации напряженно-деформированного

состояния поверхностного слоя при резании и поверхностном пластическом деформировании
3.4.1 Оборудование и образцы
3.4.2 Методика проведения акустико-эмиссионных исследований
3.4.3 Методика обработки данных сигнала акустической эмиссии, полученных при резании и поверхностном пластическом деформировании
3.5 Методика исследования напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя с помощью фото- и видеосъемки
3.5.1 Методика визуальной записи картины пластического течения металла
3.5.2 Методика расчета напряженно-деформированного состояния методом делительных сеток
3.5.3 Методика расчета степени исчерпания запаса пластичности по геометрическим параметрам профиля очага деформации при поверхностном пластическом деформировании
3.6 Методика исследования качества поверхностного слоя
3.7 Методика решения задач механики технологического
наследования методом конечных элементов
3.8 Выводы по 3 главе
4 Экспериментальные исследования взаимосвязей качества
поверхностного слоя с сиг налами акустической эмиссии
4.1 Исследование влияния повторного нагружения на сигналы
акустической эмиссии при немонотонном нагружении
4.2 Экспериментальные исследования взаимосвязей параметров
состояния поверхностного слоя с параметрами сигнала акустической эмиссии на стадии резания

Если в первом направлении по части стандартизации методик сбора и обработки акустико-эмиссионной информации достигнуты большие успехи [89-92], то во втором — наблюдается отсутствие единообразия: в большинстве случаев исследователи пользуются оригинальной аппаратурой и измеряют свои параметры сигнала. Поэтому ниже приведен анализ информации, которую несут наиболее часто используемые параметры сигналов АЭ.
Известно, что акустико-эмиссионные сигналы характеризуются рядом параметров: амплитудой, длительностью, формой, временем появления и частотным спектром и др. Поток сигналов, кроме того, можно характеризовать статистическими параметрами - средней частотой событий, спектральной плотностью, амплитудным и временным распределением, средним значением и дисперсией [79]. Каждый из перечисленных параметров связан с физическим процессом, сопровождающим АЭ, и его измерение может дать информацию о протекании процесса или состоянии объекта исследования. Поскольку одновременное определение всех параметров на практике трудно осуществимо, обычно ограничиваются измерением нескольких основных характеристик, тем более что некоторые из них взаимосвязаны.
Первая систематизация терминологии в области АЭ в России была выполнена В.А. Грешниковым и Ю.Б. Дроботом в работе [56] и послужила основой ГОСТ 25.002-80 [93].
Параметры сигналов акустической эмиссии обладают различной информативностью и выбираются в зависимости от вида исследованиями имеющегося в наличии оборудования [94-95]. Анализ показывает, что наиболее предпочтительными параметрами при измерениях АЭ являются число импульсов , суммарный счет N, активность , скорость счета N, амплитуда сигнала А(и „еа/с), энергия сигнала Е и его мощность IV
Кроме указанных, используют такие параметры сигналов АЭ как амплитудное распределение, частотный спектр, а для характеристики одиночных импульсов — крутизна фронта, время нарастания и др.