Вестник Донского государственного технического университета @vestnik-donstu
Статьи журнала - Вестник Донского государственного технического университета
Все статьи: 1580
Замечания к бразильскому методу исследования прочности хрупких материалов на растяжение
Статья научная
Рассматривается плоская деформация кругового цилиндра при различных системах статически эквивалентных нагрузок. Нагружение осуществляется симметричными относительно диаметральной плоскости нагрузками постоянной интенсивности, приложенными к боковой поверхности цилиндра. Анализируется три варианта нагружения: диаметральные силы вдоль двух образующих (базовое решение Герца), равномерные нормальные нагрузки и равномерные параллельные силы. Приведено сравнение эквивалентных напряжений, вычисленных по теории прочности Мора, с величиной растягивающих напряжений базового решения в плоскости разрушения. На основе этого сравнения обсуждается вопрос о правомерности отождествления нормального напряжения в диаметральной плоскости при разрушении образца и предела прочности его материала на растяжение. Доказано, что нормальное напряжение в диаметральной плоскости раздавливания образца в бразильском методе испытания не является пределом прочности материала на растяжение и для некоторых хрупких тел может быть в несколько раз меньше указанного предела прочности.
Бесплатно
Зарождение мартенсита напряжения в состоянии предмартенситной неустойчивости решетки
Статья научная
Введение. Комбинированное влияние на процесс фазового превращения, предполагающее сочетание термической обработки с внешним воздействием, является актуальным технологическим решением для получения необходимых свойств стальной продукции. При закалке стали в постоянном магнитном поле напряженностью 1-2 МА/м наблюдается образование мартенсита при более высоких температурах. Помимо этого, по сравнению с обычной закалкой, происходят изменения в структуре и свойствах. Подобные эффекты не могут объясняться только с термодинамических позиций, так как предполагаемый сдвиг температуры равновесия между аустенитом и мартенситом в магнитном поле такой напряженности не превышает 4-8 °С. Для объяснения эффектов, возникающих при закалке в магнитном поле, предлагается рассмотреть особенности мартенситного превращения в быстрорежущей стали при воздействии внешним магнитным полем в температурном интервале сверхпластичности аустенита. Целью данной работы стало выявление особенностей мартенситного превращения в присутствии постоянного магнитного поля в стали с учетом явлений, возникающих в предмартенситном состоянии.Материалы и методы. Использовались образцы стали марки Р6М5. Исследование особенностей мартенситного превращения осуществляли потенциометрическим методом электросопротивления. Данные фиксировались с помощью аналого-цифрового преобразователя L-CARD E14-440 с использованием программного комплекса LGraph2. Нагрев образца проводился проходящим током. Образец размещался в межполюсном пространстве лабораторного электромагнита открытого типа ФЛ-1, который обеспечивал создание магнитного поля напряженностью 1,2 МА/м.Результаты исследования. На полученных дифференцированных зависимостях присутствовали аномалии электросопротивления (низкотемпературные пики) при температуре, соответствующей появлению ферромагнитной фазы в результате мартенситного превращения. В магнитном поле развитие мартенситного превращения начинается при более высокой температуре, что не может найти объяснения с термодинамических позиций. Таким образом, наблюдали образование мартенсита напряжения в микрообъемах аустенита с ферромагнитным упорядочением, которые воспринимают энергию внешнего поля через магнитострикционные напряжения. В условиях сверхпластичного аустенита такие напряжения оказываются достаточными для инициирования сдвигового превращения. Определен минимально возможный размер флуктуаций неустойчивости решетки (1,372 нм).Обсуждение и заключение. Воздействие магнитным полем при закалке приводит к усилению процессов своеобразного магнитного расслоения аустенита. При температурах, близких к началу мартенситного превращения, имеющиеся области магнитной неоднородности накладываются на эффекты от явления неустойчивости кристаллической решетки перед мартенситным превращением. В температурном интервале Мд-Мн, когда аустенит проявляет сверхпластичность, существенно облегчается образование мартенсита напряжения в микрообъемах аустенита с ферромагнитным упорядочением
Бесплатно
Статья научная
Определяются уравнения затылованных поверхностей червячной фрезы, на основе полученных ранее зависимостей координат профиля эллиптического зуба колеса и уравнения профиля червячной фрезы.
Бесплатно
Защита рабочей зоны литейных цехов машиностроительного производства
Статья научная
Введение. Целью работы является изучение промышленной безопасности литейного производства. Решалась задача оценки дисперсного состава пыли, определяющего микроклимат рабочей зоны литейного цеха. Выявлена зависимость между размером частиц и скоростью их движения под действием гравитационных или центробежных сил. Материалы и методы. Методом лазерной дифракции, реализуемой на лазерном анализаторе частиц Fritsch NanoTec «ANALISETTE 22», проведено гранулометрическое определение состава пробы порошка пыли. Результаты исследования. Анализ данных показал, что все фазы технологического процесса определяют микроклимат внутренней среды и, при рассеивании выбросов, среды в межкорпусной зоне. Степень воздействия зависит от дисперсности и химического состава пыли. Присутствующие в воздухе другие вредные вещества, осаждающиеся на частицах пыли, делают её более опасной. К примеру, увеличение содержания SiO2 ужесточает требования к чистоте воздуха рабочей зоны. Поэтому необходимо учитывать более жесткие значения предельно-допустимых концентраций (ПДК). Обсуждение и заключение. Определены наиболее опасные с позиций экологического риска участки литейного производства и внесены предложения по доработке системы пылеулавливания с использованием мокрой очистки. Результаты проведенных исследований могут быть использованы в литейном производстве машиностроительной отрасли.
Бесплатно
Знак, символ, эмблема: дифференциация понятий
Статья научная
Анализируются основные термины семиотики - знак, символ, эмблема. Обобщая существующие представления, можно утверждать, что знаки - это предметы, объекты или явления, которые указывают на другие предметы, объекты или явления. Символы представляют собой разновидность знака, они социально значимы, эмоционально окрашены и полисемантичны. Эмблема является разновидностью символа с большей конкретизацией смыслов.
Бесплатно
Зонная структура и магнитные свойства кубических кристаллов InxGa1-xN: ab initio расчёты
Статья научная
Зонная структура твёрдых растворов InxGa1-xNсо сфалеритной структурой и большим содержанием индия ( x = 0,25; 0,5; 0,6; 0,7; 0,75; 0,9; 0,95; 0,97; 0,99; 1,0) рассчитана методами теории функционала плотности (DFT) и кластерной версии локального когерентного потенциала, в рамках теории многократного рассеяния. Проведено сравнение электронной структуры тройных растворов InxGa1-xNсфалеритной кристаллографической модификации, дана интерпретация их особенностей. Получена концентрационная зависимость ширины запрещённой полосы для всего диапазона изменения содержания индия в растворе. Обнаружен эффект спиновой поляризации состояний In, Ga и N для растворов с большим молярным содержанием In и переход тройных систем In0.75Ga0.25Nв состояние магнитного полупроводника. Определены магнитные моменты на атомах In, Ga и N и намагниченность насыщения полупроводниковой системы InxGa1-xN.
Бесплатно
Идеи исихазма в русской философии: охранительный и творческий аспекты
Статья научная
В статье предпринимается попытка, во-первых, проследить связь русской религиозной философии XIX-XX вв. с исихазмом - православной мистико-аскетической традицией (опытом углубленной, умно-сердечной, молитвы) на материале исследований по истории философии и религиоведению проф. С.С. Хоружего и трудов таких выдающихся русских мыслителей, как И.В. Киреевский, К.Н. Леонтьев, П.А. Флоренский, А.Ф. Лосев, И.А. Ильин. Во-вторых, исходя из концептуальных построений современного историка Церкви инока Всеволода (Филиппьева), в работе выявляется влияние исихазма на охранительный и творческий аспекты идей изучаемых мыслителей.
Бесплатно
Статья научная
Целью исследования является определение кинематических параметров сгибания локтя с помощью искусственных нейронных сетей (ИНС). В качестве входов ИНС использовались параметры поверхностной электромиограммы (пЭМГ). Выходом ИНС были кинематические параметры движения: направление, угловое перемещение и угловая скорость. У каждого испытуемого регистрировались сигналы пЭМГ, снимаемые с бицепса при сгибании локтя без нагрузки. Во время эксперимента плечевой и локтевой суставы фиксировались пассивным экзоскелетом. Формирование вектора признаков для нейронной сети выполнялось с помощью методов спектрального и статистического анализов. Статистический анализ во временной области включал в себя определение: дисперсии амплитудных значений пЭМГ, среднеарифметического и среднеквадратического значений абсолютных амплитуд пЭМГ, частоты пересечения нулевой линии сигналом пЭМГ. В частотной области выполнялся спектральный анализ сигналов ЭМГ методом быстрого преобразования Фурье. Определялись спектр мощности, средняя частота спектра мощности. Установлены параметры пЭМГ, использование которых в качестве входных сигналов ИНС обеспечивает наименьшую ошибку оценки параметров движения. ИНС обучалась методом прямого распространения сигнала и обратного распространения ошибки. Наилучшие результаты определения кинематических параметров получены при использовании в качестве входов ИНС средней частоты спектра мощности и общей интегральной мощности сигнала пЭМГ. Полученные результаты могут быть использованы при разработке систем биоэлектрического управления мехатронными устройствами.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты численного конечно-элементного анализа и натурного эксперимента форм колебаний консольного упругого стержня с надрезом. Предложено использование координаты излома и угла между касательными на графиках собственных форм при переходе через точку повреждения в качестве комплексного диагностического признака местоположения и степени поврежденности стержней.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Статья посвящена решению задачи идентификации телевизионных изображений при создании автономных роботов, систем технического зрения и систем анализа изображений с помехами. Речь идет, например, о сложных условиях наблюдения, затрудняющих процесс регистрации, и об отсутствии априорных сведений относительно вида фоновых шумов. Цель исследования - разработка и оценка эффективности метода выделения контуров изображения (двумерного сигнала) на фоне импульсных шумов с использованием математического аппарата кубических В-сплайнов. Материалы и методы. При наличии интенсивных фоновых шумов сплайн-аппроксимация дискретных значений сигналов и изображений, как правило, непродуктивна и приводит к большим погрешностям. При этом метод дифференцирования строки изображения на фоне шума позволяет с достаточной точностью вычислить производную сигнала. С учетом информации о поведении первой производной определены локальные максимумы в строке изображения на фоне шума. Задача выделения контуров телевизионных изображений решена новым методом сплайн-дифференцирования. Для этого матрица изображения разбита на строки и столбцы, выполнено дифференцирование, и затем вычислены операторы выделения контуров. В отличие от известных подходов при дифференцировании учтена информация об интенсивности во всей строке изображения. Это позволяет минимизировать влияние шума. Контуры изображения определены с использованием градиента интенсивности. Полученный алгоритм сплайн-дифференцирования использован для математического моделирования. Результаты исследования. Авторы данной работы впервые предложили высокоточный метод цифрового дифференцирования двумерных сигналов. Такой подход позволяет с достаточно высокой точностью вычислять значения производной двумерного сигнала и его градиент. При этом нет необходимости пользоваться стандартными процедурами численного дифференцирования, которые сами по себе являются некорректными. Тестовое изображение Lena, искаженное импульсными шумами «битые пиксели» и «соль-перец», обработано оператором Собеля и методом сплайн-дифференцирования. Значения еско, SNR и SNRF сведены в таблицы и проанализированы. Для тестового изображения Lena выигрыш в децибелах составил: по СКО еско - 1,6÷2,7; по отношению пиковый сигнал/шум SNR - 8÷9,4; по отношению пиковый сигнал/шум по СКО фона SNRF - 11÷12. Обсуждения и заключения. В условиях стремительного развития микропроцессорной техники по-новому применяются задачи, решаемые с помощью систем технического зрения. Это подтверждает актуальность исследований в области повышения эффективности и устойчивости методов и алгоритмов цифровой обработки двумерных сигналов. Эксперименты показали, что представленный метод имеет значительно более высокую помехоустойчивость, чем алгоритмы, основанные на стандартных процедурах дифференцирования.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты экспериментальных испытаний метода вибродоводки (притирки) цилиндрических деталей путем обкатывания по плоской колеблющейся поверхности. Данный метод является новаторским, совмещает методы доводки и вибротранспортирования. Представлены результаты исследований по съему металла и исправлению отклонений формы.
Бесплатно
Статья научная
Травмирующее воздействие на психику в статье рассматриваются с трёх сторон: во-первых, со стороны общих характеристик клинической динамики; во-вторых, патогенезиса таких расстройств, наконец, в-третьих, со стороны диагностики и терапии психопатологических последствий чрезвычайных ситуаций.
Бесплатно
Измерение износа режущего инструмента в автоматизированном процессе сверления
Статья научная
Рассматриваются износ сверла и соответствующие ему изменения интенсивности виброакустического сигнала в зоне резания и мощности, потребляемой двигателем вращения шпинделя при фиксированном усилии подачи.
Бесплатно
Измерение крутящего момента на вращающихся валах
Статья научная
Представлено устройство измерения крутящего момента на вращающихся валах различных технических систем. Устройство выполнено на основе цифрового радиоканала. Описана методика калибровки устройства и даны примеры измерений на валах различных механизмов.
Бесплатно
Измеритель напряженности магнитной составляющей электромагнитного поля
Статья научная
Предлагается устройство измерения напряженности магнитной составляющей электромагнитного поля. В качестве чувствительного элемента устройства измерения напряженности магнитного поля предложено использовать магнитодиоды, а для улучшения чувствительности применить метод голографической интерферометрии. Предлагаемый измеритель состоит из калибровочной антенны, подключенной к выходу калибровочного генератора и последовательно соединенных магнитодиода, фильтра, усилитель-корректора, интерференционно-голографической системы и измерительного прибора. Калибровочный генератор сделан перестраиваемым. Применение рассмотренного выше метода измерения напряженности магнитной составляющей электромагнитного поля позволит существенно повысить точность и удобство измерений, даст возможность создавать высокочувствительные, малогабаритные, сравнительно простые в эксплуатации приборы, обеспечивающие возможность сопряжения с различными устройствами вывода и наглядности информации. Кроме того, отпадает необходимость в периодической поверке измерителя в стационарных условиях специализированного центра. Калибровка измерителя используется для осуществления постоянной и своевременной коррекции изменений, связанных со старением, температурой, давлением и тряской.
Бесплатно
Износ режущих кромок пальцевых фрез при фрезеровании шпоночных пазов
Статья научная
Представлены результаты исследований износа режущих кромок твердосплавных шпоночных фрез c износостойкими покрытиями при фрезеровании шпоночных пазов. Фрезеровали закрытые и открытые пазы (с выходом на торец вала). Исследования проводились на заготовках с твердостью 42-44HRC. В обоих случаях изучали характер износа торцевых и периферийных режущих кромок фрез. В статье представлены кривые износа режущих кромок из твердого сплава с износостойкими покрытиями, и ; для сравнения приведены данные по износу твердосплавной фрезы модифицированной конструкции.
Бесплатно
Износостойкость высокоэнтропийных инструментальных режущих материалов
Статья научная
Цель работы - изучение износостойкости экспериментальных твердых сплавов (ЭТС) и сложнолегированных быстрорежущих сталей (БРС) при резании, а также установление связи между их трибологическими характеристиками и величиной энтропий (термо-ЭДС). Экспериментальные исследования износа ЭТС проводили при продольном точении, а БРС - в условиях трения и на операциях сверления. В кобальтовую связку вводились однокарбидные сплавы молибдена, железа, титана и меди. Показано, что в этом случае по сравнению с базовым сплавом ВК8 возрастают и энтропия, и износостойкость (до 2,5-3 раз). Одновременно расширяется диапазон оптимальных скоростей резания. Установлена функциональная связь между энтропией и термо-ЭДС БРС и показано, что минимальным значениям термо-ЭДС соответствуют большие значения энтропии. Интенсивность изнашивания БРС при трении ниже, а гарантийная стойкость сверл выше у сталей с большим значением энтропий. Полученные результаты целесообразно использовать на операциях формообразования для режущего материала (РМ) максимальной износостойкости, а также при разработке новых РМ.
Бесплатно
Износостойкость металлополимерных трибосистем при низкочастотном вибронагружении
Краткое сообщение
Приведены экспериментальные результаты износостойкости металлополимерной трибосистемы с композиционным покрытием в условиях динамического нагружения.
Бесплатно
Статья научная
Цель работы - определить, каким образом геометрические преобразования задней кромки профилей влияют на аэродинамические параметры. Рассмотрены такие преобразования, как утолщение задней кромки и ее закругление. Проведен расчет характеристик профилей Wortmann FX 63-137, NACA 23024 и Clark Y, оценено влияние преобразований задней кромки на их аэродинамические характеристики при числах Рейнольдса от 200000 до 1000000. Показано, что утолщение задней кромки приводит к увеличению коэффициента силы сопротивления до достижения некоторого зависящего от профиля числа Рейнольдса, после чего происходит его уменьшение. При этом наблюдается увеличение коэффициента подъемной силы. Закругление задней кромки приводит к уменьшению как подъемной силы, так и силы сопротивления и может способствовать улучшению аэродинамического качества профиля при некоторых углах атаки. Полученные данные могут быть применены при производстве лопастей с использованием рассмотренных профилей.
Бесплатно
Изучение влияния ферромагнитных наночастиц на триботехнические характеристики смазок
Статья научная
Для уточнения состава синтезированных ферромагнитных частиц проводили качественный рентгенофазовый анализ методом дифрактометрии на автоматизированном приборе ARL X´TRA. Для определения размеров частиц изучена водная суспензия ферромагнитных наночастиц на дисковой центрифуге CPS Disk Centrifuge Model DC 24000. Исследования проводились методом определения трибологических характеристик с использованием четырехшариковой машины трения. На основе данных рентгенограмм в работе установлен состав ферромагнитных частиц, соответствующий магнетиту FeFe 2 O 4. Обработка результатов седиментационного анализа показала полидисперсный характер полученных наночастиц магнетита. На основе трибологических исследований проведена оценка противоизносных свойств по величине диаметра пятна износа, расчет величин индекса задира, установлена несущая способность смазки по нагрузке сваривания и критической нагрузке для исследуемых смазок. Таким образом установлено, что смазочные композиции с добавками магнетита на основе пластической смазки «Циатим-201» и масла Castrol с содержанием магнетита 0,1 % мас. обладают высокими противозадирными и противоизносными свойствами. Увеличение содержания магнетита в смазках приводит к снижению их противоизносных свойств.
Бесплатно
