До питання про постановку завдання ідентифікації фрактальної структури металу

V. I. Bolshakov, V. Volchuk, Yu. Dubrov

Анотація


Для дослідження структури металів і сплавів та її впливу на їх властивості широко застосовуються традиційні методи макро- і мікроаналізу, рентгенівського, спектрального, термічного, а також дефектоскопії (рентгенівської, магнітної, ультразвукової). Вони мають власний поріг чутливості, часто вузьку спрямованість і застосовуються безпосередньо залежно від призначення об'єкта дослідження (труби, прокатні валки, металоконструкції тощо). Існуючі на сьогоднішній день математичні моделі прогнозу якісних характеристик металевих виробів, засновані тільки на аналізі статистичних даних, не дають фізико-хімічної інтерпретації процесів, які відбуваються під час формування структури або які могли б однозначно враховувати вплив хімічного складу та інших параметрів технології. Тому результати прогнозу не завжди можуть задовольняти вимогам, що пред'являються. З метою отримання прийнятних результатів прогнозу характеристик якості виробів методика, яка розробляється, повинна включати в себе застосування як класичних, так і сучасних методів оцінки структури. Так, для встановлення взаємозв'язку між механічними властивостями та елементами структури валкового чавуну планується застосування теорії фракталів та мультифракталів. Запропонована методика є найприйнятніша для кількісної оцінки більшості реальних структур, апроксимація яких цілочисельними фігурами Евкліда вносить певну похибку і тому не завжди прийнятна в практичних завданнях сучасного матеріалознавства. У зв'язку з цим передбачається проведення спеціальних експериментів, аналіз яких дозволяє отримати якісну оцінку механічних властивостей досліджуваних марок сталі і чавуну. В результаті аналізу технології виробництва сталі та чавуну і науково-дослідницьких робіт, спрямованих на вирішення проблеми оцінки механічних властивостей, сформульовано постановку завдання оперативного прогнозу цих властивостей і визначено основні шляхи її розв’язання.

Ключові слова


база даних; фрактал; сталь; чавун; прогноз; мультифрактал

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Ivanova V.S., Balankin A.S., Bunin I.Z. and Oksogoyev A.A. Sinergetika i fraktaly v materialovedenii [Synergy and fractals in material]. Moscow: Science, 1994. 383 p. Available at: http://www.mash.oglib.ru/bgl/9313.html.

Saltykov S.A. Stereometricheskaya metallografiya (stereologiya metallicheskikh materialov) [Stereometric metallography (Stereology of metallic materials)]. Moscow: Metallurgiya, 1976, 270 p. Available at: http://www.materialscience.ru/subjects/materialovedenie/knigi/stereometricheskaya_metallografiya__saltikov_s_a_m___metallurgiya_1976__270_s_04_03_2010/ (in Russian).

Bol’shakov V.I., Rychagov V.N. and Florov V.K. Termicheskaya i termomekhanicheskaya obrabotka stroitel'nykh staley [Thermal and thermomechanical processing of construction steel]. Dnepropetrovsk: Sich, 1994, 232 p. (in Russian).

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

Bolshakov V.I., Dubrov Yu.I., Kryulin F.V. and Volchuk V.M. Sposib vyznachennia fraktalnoi rozmirnosti zobrazhennia: pat. 51439A Ukrainy, MPK G06K 9/00 [Method of determining the fractal dimension image: patent 51439A of Ukraine, MPK G06K 9/00]. 2002. (in Ukrainian).

Bolshakov V.I., Volchuk V.N. and Dubrov Yu.I. Osobennosti primeneniya mul'tifraktal'nogo formalizma v materialovedenii [Features of the multifractal formalism in materials science]. Dopovіdі Nacіonal'noї akademії nauk Ukraїni [Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine]. 2008, no. 11, pp 99-107. Available at: http://www.dopovidi.nas.gov.ua/2008-11/(in Russian).

Bol’shakov V.I., Dubrov Yu.I. and Kasian O.S. Mikrostruktura stali kak opredelyayushchij parametr pri prognoze ee mekhanicheskikh kharakteristik [Steel microstructure as a defining parameter in the prediction its mechanical properties]. Dopovidi Natsionalnoi akademii nauk Ukrainy [Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine]. 2010, no. 6, pp. 89-107. Available at: http://www.dopovidi.nas.gov.ua/2008-11/ (in Russian).

Bolshakov V.I. and Volchuk V.N. Materialovedcheskiye aspekty primeneniya veyvletno-mul'tifraktal'nogo podkhoda dlya otsenki struktury i svoystv malouglerodistoy stali [Material science aspects of the use of wavelet and multifractal approach for assessing of the structure and properties of low-carbon steel]. Metallofizika i noveyshie tekhnologii [Metal physics and advanced technologies]. 2011, vol. 33, iss. 3, pp 347-360. (in Russian).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Синергетика и фракталы в материаловедении / В. С. Иванова, А. С. Баланкин, И. Ж. Бунин, А. А. Оксогоев. - Москва : Наука, 1994. - 383 с. - Режим доступа: http://www.mash.oglib.ru/bgl/9313.html.

 

Салтыков С. А. Стереометрическая металлография (стереология металлических материалов) / С. А. Салтыков. - Москва : Металлургия, 1976. - 270 с. – Режим доступа: http://www.materialscience.ru/subjects/materialovedenie/knigi/stereometricheskaya_metallografiya__saltikov_s_a_m___metallurgiya_1976__270_s_04_03_2010/.

 

Большаков В. И. Термическая и термомеханическая обработка строительных сталей / В. И. Большаков, В. Н. Рычагов, В. К. Флоров. - Днепропетровск : Січ, 1994. - 232 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.

 

Спосіб визначення фрактальної розмірності зображення : пат. 51439А України, МПК G06K 9/00 / Большаков В. І., Дубров Ю. І., Криулін Ф. В., Волчук В. М ; патентовласник Придніпр. держ акад. буд-ва та архітектури. - № 2002042586 ; заявл. 02.04.02 ; опубл. 15.11.02, Бюл. № 11. - 4 с.

 

Большаков В. И. Особенности применения мультифрактального формализма в материаловедении / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Доповіді Національної академії наук України. - 2008. - № 11. - С. 99-107. - Режим доступа: http://www.dopovidi.nas.gov.ua/2008-11/.

 

Большаков В. И. Микроструктура стали как определяющий параметр при прогнозе ее механических характеристик / В. И. Большаков, Ю. И. Дубров, О. С. Касьян // Доповіді Національної академії наук України. - 2010. - № 6. - С. 89-96. - Режим доступа: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/29277.

 

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. - 2011. – Т. 33, вып. 3. - С. 347–360.



Коментарі цієї статті

Дивитися всі коментарі