Совершенствование контроля автомобильного стекла путем создания автоматизированной системы статистической оценки внутренних напряжений

• Автор: Жилин, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 188 с. : 27 ил.

Содержание
Введение

Обозначения и сокращения

1. Анализ существующих методов диагностики, контроля и оценки изделий из закаленного стекла

1.1 Понятие закаленного стекла. Силикатное стекло как один из основных видов стекла

1.2 Известные методы диагностики, контроля и оценки изделий из закаленного стекла, их достоинства и недостатки

1.3 Известные методы управления процессом контроля и оценки

Цели и задачи работы

2. Аналитическое и экспериментальное исследование внутренних напряжений в закаленном автомобильном стеклеЗЭ

2.1 Математическое описание внутренних напряжений в закаленном автомобильном стекле

2.2 Моделирование напряжений, вносимых при внешнем нагружении 4

2.3 Статистический анализ экспериментальных данных
Выводы по главе 2
3. Разработка автоматизированной систе2лы статистической оценки внутренних напряжений в закаленном автомобильном стекле
3.1 Рассмотрение процесса количественной оценки внутренних напряжений как объекта автоматизации
3.2 Разработка автоматизированной системы для количественной оценки внутренних напряжений закаленного автомобильного стекла
3.3 Применение статистических методов для количественной оценки внутренних напряжений закаленного автомобильного стекла8
Выводы по главе 3
4. Материальнотехническое оснащение метода количественной оценки внутренних напряжений
4.1 Технические требования, предъявляемые к автоматизированным системам для оценки остаточных напряжений в закаленных стеклах
4.2 Разработка и проектирование стенда для количественной оценки внутренних напряжений в закаленном автомобильном стекле
4.3 Расчет коэффициентов тарировки
Выводы по главе 4
Заключение
Список использованных источников


Увеличение интенсивности теплоотдачи (охлаждения) стекла достигается использованием сред с зысокой охлаждающей способностью, а также изменением способа охлаждения стекла. Наиболее распространенной охлаждающей средой при производстве стекол является воздух. При этом скорость охлаждения (коэффициент теплоотдачи) возрастает при изменении характера теплообмена - от естественной конвекции к принудительной (на воздухо-струйной обдувочной решетке). ПЭС-3, ПЭС-4, ПЭС-5), расплавленных солей и металлов. В этом случае резко повышается коэффициент теплоотдачи, что позволяет осуществлять закалку стекол с низким температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) и малой толщины или доводить степень закалки до более высоких значений (выше 4 пор/см). Особенность закалки в жидких средах состоит в том, что коэффициент теплоотдачи ат не является постоянным в процессе охлаждения стекла (как это характерно для конвективного теплообмена при естественной конвекции воздуха) , а изменяется в зависимости от температуры, проходя через максимум. Охлаждающая способность расплавов металлов в целом выше, чем многих органических жидкостей, причем она особенно возрастает в области высоких температур (выше 0°С). Это позволяет использовать такие расплавы для закалки стекол с низким ТКЛР, имеющих высокую температуру стеклования. Недостатком расплавов металлоз как охлаждающей среды является их высокая плотность, затрудняющая погружение стекла в расплав; недостатком жидкостей - их кипение при погружении горячего стекла, которое и обуславливает резкое изменение аТ/ а соответственно трудное управление процессом охлаждения. Увеличение скорости отбора тепла от поверхности стекла может быть достигнуто и изменением способом контакта со стеклом охлаждающих агентов. В последнем случае увеличение скорости подачи жидкости предотвращает ее кипение и повышает турбулентность течения ее на поверхности стекла, что приводит к росту интенсивности теплоотдачи. В результате интенсивного охлаждения стекол при жидкостной закалке напряжения сжатия, развивающиеся в их поверхностном слое, здвое превышают напряжения при воздушной закалке и могут достигать 0 - 0 МПа. Повышение интенсивности охлаждения поверхностных слоев вызывает не только рост напряжений сжатия, но и отмеченное изменение распределения остаточных напряжений. В этом случае сжимающие напряжения на поверхности возрастают в значительно большей степени, чем наибольшие растягивающие напряжения в центральной плоскости пластины. МПа), охватывающих большую площадь сечения, соответствует резкое увеличение сжимающих напряжений (на 0 - 0 МПа), концентрирующихся в узком поверхностном слое. Влияние закалки на прочность стекла. Прочность закаленного стекла в 4-6 раз превышает прочность отожженного. Основной причиной этого является создание в поверхностных слоях стекла напряжений сжатия. При нагружении закаленного стекла эпюра результирующих напряжений складывается из остаточных напряжений, созданных закалкой, и временных напряжений, вызванных нагружающей силой. В этом случае «опасные» напряжения растяжения на нижней поверхности стекла частично или полностью компенсируются закалочными напряжениями сжатия, так что пластина может выдержать значительно более высокие нагружающие усилия. Помимо напряжений при анализе прочности закаленного стекла необходимо учитывать и влияние на нее другого фактора - изменение дефектности поверхностного слоя при резком охлаждении стекла. Нагревание стекла до температур выше температуры стеклования Тд приводит к «залечиванию» микротрещин на его поверхности. Последующее резкое охлаждение стекла, создающее большие температурные градиенты, наоборот, повышает степень дефектности поверхности тем больше, чем выше интенсивность охлаждения . Одновременно при увеличении интенсивности охлаждения резко растет степень закалки стекла, повышая роль напряжений сжатия. Соотношение вкладов обоих факторов зависит от степени закалки. При малых степенях закалки существенно влияние изменения дефектности поверхности, подавляющее действие остаточных напряжений, соответственно прочность стекла практически не изменяется.