Застосування результатів вейвлетно-мультифрактального аналізу структури металу для прогнозу його якості

V. Volchuk

Анотація


Постановка проблеми. На сьогоднішній день реалізувати детермінований метод оцінки механічних властивостей, заснований на аналізі причинно-наслідкових зв'язків, не уявляється можливим, оскільки на них значно впливає велике число змінних, сильно взаємозалежних між собою, частина з яких змінюється в широкому діапазоні непередбаченим чином.

Особливо гостро це завдання стоїть у випадку оцінювання механічних характеристик металевих конструкцій і виробів відповідального призначення в процесі їх експлуатації: труб нафтопроводів, каркасів житлових будинків тощо. У цих випадках проведення механічних випробувань стає завданням не завжди технічно здійсненним, а з безлічі експрес-методів неруйнівного контролю на практиці найчастіше застосовують вербальний або напівкількісний (балова оцінка). Складність полягає в тому, що за впливу різних факторів: температури, агресивних середовищ і т. д., структурні перетворення відбуваються віддаліу від термодинамічної рівноваги, внаслідок чого часто отримують змішані типи структури, у тому числі і відманштеттові. Застосування класичних методів металографії не завжди дозволяє проводити кількісну оцінку подібних структур із тією точністю, що може знадобитися на практиці. У цьому зв'язку значний інтерес становить пошук нових підходів до оцінювання структури металу з метою прогнозу його механічних властивостей.

Мета роботи. Отримати інформацію про можливості застосування методів вейвлетно-мультифрактального аналізу для оцінки механічних властивостей металу.

Висновок. Установлено чутливість між показниками міцності та однорідністю, регулярністю елементів структури перлітно-бейнітної групи, а також між в’язкими властивостями й однорідністю, регулярністю елементів феритної групи. Отримані результати свідчать про те, що реалізація розробленого методу дозволяє при мінімально можливих витратах на натурні випробування забезпечувати необхідну на практиці цілях точність.


Ключові слова


вейвлетно-мультифрактальний аналіз; розмірність; механічні властивості; прогноз

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Bol'shakov V.I. and Volchuk V.N. Materialovedcheskie aspekty primeneniya veyvletno-mul'tifraktal'nogo podkhoda dlya otsenki struktury i svoystv malouglerodistoy stali [Materials science aspects of the application of wavelet multifractal approach for assessing the structure and properties of low-carbon steel]. Metallofizika i noveyshie tekhnologii [Metal physics and advanced technologies]. Kiev, 2011, vol. 33, no 3, pp. 347-360. (in Russian).

Saltykov S.A. Stereometricheskaya metallografiya (stereologiya metallicheskikh materialov) [Stereometric metallography (Stereology of metallic materials)]. Moscow: Metallurgiya, 1976, 270 p. (in Russian).

Bol'shakov V.I., Volchuk V.N. and. Dubrov Yu.I. Fraktaly v materialovedenii [Fractals in material science]. Dnepropetrovsk: PGASA, 2005, 253 p. (in Russian).

Bol'shakov V.I. and Dubrov Yu.I. Ob otsenke primenimosti yazyka fraktal'noy geometrii dlya opisaniya kachestvennykh transformatsiy materialov [An estimate of the applicability of the language of fractal geometry to describe the qualitative transformation of materials]. Dopovіdі Natsional'noy akademii nauk Ukrainy [Reports National Academy of Sciences of Ukraine]. 2002, no. 4, pp. 116-121. (in Russian).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Большаков В. И. Материаловедческие аспекты применения вейвлетно-мультифрактального подхода для оценки структуры и свойств малоуглеродистой стали / В. И. Большаков, В. Н. Волчук // Металлофизика и новейшие технологии : сб. науч. тр. / Ин-т металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины. - Киев, 2011. - Т. 33, № 3. - С. 347-360.

 

Салтыков С. А. Стереометрическая металлография (стереология металлических материалов) / С. А. Салтыков. - Москва : Металлургия, 1976. - 270 с.

 

Большаков В. И. Фракталы в материаловедении / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров. - Днепропетровск : ПГАСА, 2005. – 253 с.

 

Большаков В. И. Об оценке применимости языка фрактальной геометрии для описания качественных трансформаций материалов / В. И. Большаков, Ю. И. Дубров // Доповіді Нацiональної академiї наук України. - 2002. - № 4. - С. 116-121.