Контроль та управління термомеханічними явищами при механічній обробці виробів із матеріалів неоднорідної структури

Анотація

У статті представлено інформаційну технологію аналізу та синтезу моделей забезпечення якісних характеристик робочих поверхонь виробів при механічній обробці з урахуванням дефектів структури матеріалу. Описано різноманітні мікродефекти, розвиток яких під впливом механічної обробки призводить до появи тріщин та їх збільшення і, як наслідок, локального або повного руйнування. Розв’язано задачу термопружності для тіл, ослаблених неоднорідностями. Розглянуто ймовірнісно-статистичний підхід у підвищенні точності ідентифікації технологічних процесів механічної обробки, розробці та впровадженні нових, більш ефективних методів і засобів інформаційного та комп’ютерного моделювання. Розроблена модель враховує вплив неоднорідностей технологічного походження (починаючи від заготовки й закінчуючи готовим виробом), які виникають у поверхневому шарі при виготовленні елементів конструкції, аналіз яких дозволяє створити інформаційну базу критеріїв, реалізація яких дозволяє запобігти втраті функціональних властивостей відповідальних елементів. Удосконалено математичні моделі динаміки термомеханічних процесів, що супроводжують механічну обробку виробів із матеріалів неоднорідної структури, у вигляді просторово-нестаціонарної постановки задачі на основі систем диференціальних рівнянь термопружності в часткових похідних та умовах розриву. на дефекти пружно-деформаційних характеристик обробленого матеріалу, що на відміну від існуючих дозволило підвищити точність ідентифікації математичних моделей загалом. Розроблено математичні моделі системи оцінювання ефективності функціонування технологічних комплексів механічної обробки, які дають змогу визначити зв’язок між параметрами стану оброблених поверхонь та основними керуючими технологічними характеристиками, що забезпечують необхідні властивості функціонально градієнтні матеріали. Нарешті, результати моделювання дають можливість створити ефективну інформаційну технологію, яка дає змогу суттєво зменшити втрати функціональних властивостей гетерогенних систем.