Импульсной переходной

Структуры поверхностного слоя, образованного в результате импульсной обработки, имеют пониженный минимум емкости двойного электрического слоя металл—среда. Белые слои, повышая перенапряжение катодной и анодной сопряженных реакций, заметно увеличивают тафелевскую константу и уменьшают ток коррозии в связи с увеличением степени локализации валентных электронов и усилением ковалент-ности связи железо—углерод, которое наступает в итоге импульсного воздействия высоких температур и давлений при формировании структур в поверхностном слое. При этом рост содержания углерода в белом слое из-за улучшения его качества приводит к понижению емкости двойного электрического слоя и увеличению коррозионной стойкости стали.

Практическое использование импульсной обработки показало высокую эффективность этого метода повышения долговечности деталей машин и оборудования в тяжелых условиях эксплуатации. Например, применение фрикционно-упрочняющей обработки беговых дорожек, лап буровых долот позволило повысить проходку долота при бурении скважин более чем на 20 %, а в результате обработки клапанов и седел цементировочных агрегатов, применяемых при проходке разведочных и добывающих скважин, работоспособность агрегатов повысилась в 2 раза.

Анизотропное упрочнение первоначально изотропного материала отличается зависимостью сопротивления деформированию от ориентации тензора скорости деформации по отношению к тензору упрочнения в процессе предшествующего деформирования, и кривая интенсивность напряжений — интенсивность деформаций зависит от пути нагружения. В статических испытаниях анизотропное упрочнение наиболее рельефно проявляется в возникновении «следа запаздывания» за угловой точкой билинейного пути нагружения. Изменение сопротивления в зависимости от пути импульсного нагружения является основой импульсной обработки материала с целью направленного формирования его характеристик прочности и пластичности. Представление анизотропного упрочнения как результата суммирования изотропного упрочнения и кинематического (связанного с изменением пути предшествующего нагружения) [430] позволяет описать поведение материала при сложном нагружении.

В современном машиностроении широко используют импульсные нагрузки ударного характера. Изучение поведения материала с целью установления связи процессов импульсного на-гружения и реакции материала, в первую очередь его деформирования и разрушения, представляет значительный практический и научный интерес. Такая связь лежит в основе рационального проектирования элементов конструкций новой техники с учетом реального поведения материала под нагрузкой и обеспечивает правильный выбор технологических режимов импульсной обработки материалов.

В СССР многие конструкции установок и прессов для электрогидравлической и магнитно-импульсной обработки используются в различных отраслях промышленности. Среди электрогидравлических установок необходимо отметить конструкции типа ЭГИП (22—128 кДж), ПЭГ (25—150 кДж), «УДАР» (10—80 кДж), среди магнитно-импульсных установок наиболее распространены МИУ-20 и МИУ-40.

а) возможность использования при незначительных затратах на переналадку в режиме электрогидравлической или магнитно-импульсной обработки;

Комбинированные установки для электрогидравлической и магнитно-импульсной обработки типа ЭМОМ предназначены для изготовления деталей опытного производства из трубчатых и плоских заготовок в производственных условиях и позволяют выполнить такие технологические операции, как формовка, вытяжка, раздача и обжим труб, отбортовка, пробивка-вырубка, калибровка, чеканка и др. Технические характеристики установок приведены в табл. 8.6.

При работе в режиме магнитно-импульсной обработки вместо электрода устанавливается токосъемник, предназначенный для подключения индуктора, форма и размеры которого определяются изготавливаемым изделием.

Достижения в области физики обусловили начало разработки магнитно-импульсной обработки материалов, штамповки взрывом, электроннолучевых методов обработки. Некоторые из теорий поведения материи в микромире начинают получать свое реальное применение при создании новых материалов и обеспечении их высоких свойств. Это использование новых видов материалов, ранее почти не применяемых, как например, титан и другие, изменение свойств ранее известных материалов путем присадок тугоплавких элементов (бериллий, церий, торий и др.). Современные достижения в области физики позволяют развить физическое металловедение, что способствует обеспечению повышенных эксплуатационных свойств машин, а в связи с этим и применяемых для них материалов.

Технологические основы процесса СЛО. Для размерной СЛО характерны следующие схемы обработки: моноимпульсная — обработка ведется одиночным импульсом ОКГ и отверстие получают за один импульс; многоимпульсная — отверстие получают при последовательном воздействии нескольких импульсов; режим импульсной обработки с перемещением светового луча относительно заготовки; режим фрезерования и газолазерной резки с перемещением светового луча относительно заготовки.

Эффективность импульсной обработки сварных соединений при изгибе на базе 10' циклов [ПО, 175]

В современном машиностроении широко используют импульсные нагрузки ударного характера. Изучение поведения материала с целью установления связи процессов импульсного на-гружения и реакции материала, в первую очередь его деформирования и разрушения, представляет значительный практический и научный интерес. Такая связь лежит в основе рационального проектирования элементов конструкций новой техники с учетом реального поведения материала под нагрузкой и обеспечивает правильный выбор технологических режимов импульсной обработки материалов.

Определение динамических характеристик механических систем. Задачи акустической диагностики этого класса заключаются в нахождении на основе анализа акустических сигналов динамических характеристик элементов механических систем, в частности машинных и присоединенных конструкций, или характеристик их шумового или вибрационного поля. Одна задача этого класса рассматривается в главе 3: соотношения (3.31) и (3.36) представляют собой уравнения относительно неизвестной импульсной переходной функции или частотной характеристики линейной системы. Отметим также задачи, состоящие в определении на основе спектрально-корреляционного анализа вибрационных сигналов затухания в сложных инженерных конструкциях, коэффициентов отражения волн от препятствий, характеристик звукового излучения и др. [242]. Мы не будем подробно останавливаться на задачах этого класса. Многие из них непосредственно примыкают к задачам идентификации динамических систем и получили достаточное освещение в литературе [103, 242, 257, 336].

Таким образом, функция Грина дает возможность рассматривать машинные и присоединенные конструкции как линейные звенья с постоянными параметрами, имеющие один вход в точке Xi (или несколько входов) и один выход (точка Хъ). В литературе по радиотехнике и теории связи такие линейные звенья обычно описываются с помощью импульсной переходной функции h(t), представляющей собой отклик на выходе линейного звена при воздействии на вход в момент времени t = 0 мгновенного импульса единичной интенсивности. Нетрудно видеть, что для механических структур импульсной переходной функцией является нестационарная функция Грина. Заметим, что для рассмат-

Таким образом, обычные спектры Фурье входного и выходного сигналов конечной энергии в линейной системе связаны между собой простой линейной зависимостью (3.32). Функция Я(со), являющаяся преобразованием Фурье от импульсной переходной функции h(t), ниже будет называться частотной характеристикой рассматриваемой системы*). Задание частотной характеристики линейной системы и спектра входного сигнала полностью определяет спектр сигнала на выходе.

Отличительной особенностью модели Гоффа является статистическая независимость сигналов xt(t) и тг\(1), а также вид импульсных переходных функций линейных соединительных звеньев. Рассмотрим одно такое звено с импульсной переходной функцией hi&(t—Т{). При поступлении на его вход сигнала Xi(t) на его выходе согласно (3.31) 'будет сигнал h{Xi(t—7\), т. е. тот же сигнал, но усиленный в ht раз и сдвинутый по времени на величину Tt. Таким образом, при распространении от источника до точки наблюдения сигнал xt(t) не искажается, а только ослабляется (или усиливается) и запаздывает ввиду конечной скорости его распространения. Такая ситуация имеет место, как

где 5Д(д) — спектральная плотность мощности сигнала yj(t). Сравнивая это выражение с полученным ранее (4.12), можно заметить, что они отличаются первыми сомножителями в правых частях. Нетрудно, однако, показать, что отличие заключается только в обозначениях: функция когерентности между сигналами yj(t) и z(t) в точности равна функции когерентности между сигналами Xj(t) и z(i), так как линейное звено с импульсной переходной функцией hjj(t) когерентности не нарушает. Таким образом, формулы (4.12) и (4.26) совпадают. Добавление в модель на рис. 4.3 линейных звеньев между источниками и входными клеммами, т. е. переход к модели на рис. 4.6, не вносит ничего нового в методику определения вкладов с использованием взаимных спектров. Отличие этих моделей может сказаться, если используется метод Гоффа. Добавление линейных фильтров ««(?) может увеличить потери корреляции (см. § 3 гл. 3) и вследствие этого понизить точность расчета.

Примем допущение о линейности канала проводимости от системы соударяющихся тел при выборе зазора / до i-й диагностической точки. Для определения виброускорений а( (t) воспользуемся импульсной переходной функцией h (t) [7]. Тогда величины at (t), a2 (t), . . ., a. (t), ?x (t) можно представить в виде уравнений (3). Синхронная регистрация угла поворота выходного звена 9i (t) и виброускорений a. (t) в диагностических точках Дт1, Дт2, . . ., Дт1 позволяет рассматривать зависимости (3) как систему уравнений

Задача оптимального выбора параметров динамического гасителя колебаний решалась численным методом с использованием ЭЦВМ, при этом масса динамического гасителя гпУ2 выбиралась с учетом конструктивного исполнения борштанги по соотношению mtj2 = Q,\mv\. Вычислительная процедура поиска минимакса выполнялась в следующей последовательности. На первом этапе расчета принималось %2 = %i и определялась собственная частота гасителя шУ2 опт в интервале частот 0,9<0yi<(i){/2
Для определения импульсной переходной функции системы h (t), входящей в эту формулу, воспользуемся тем, что комплексный коэффициент передачи системы и импульсно-переходная функция связаны преобразованием Фурье:

импульсной переходной (весовой) функцией

Выбор ХМЧ для целей приближенного моделирования процесса определялся, в первую очередь, простотой получающегося математического выражения. Действительно, если аппроксимацию проводить в наиболее наглядной вре-меннбй области, то требуется выполнить переход от изображения к оригиналу (импульсной переходной функции) . Такой переход возможен лишь в ограниченном числе случаев, и к тому же аналитическое выражение переходной функции, как правило, оказывается весьма сложным, трудно поддающимся анализу. Этим обстоятельством объясняется развитие методов, основанных на анализе поведения передаточной функции в комплексной области, в частности, на исследовании частотных характеристик. Частотные характеристики нашли широкое применение в самых различных задачах динамики систем. К их недостатку следует отнести существенное усложнение их математического выражения по сравнению с исходной передаточной функцией п fpj в связи с заменой р = too и разделением действительной и мнимой частей H/i. ш) = P/wj * L Q /id] .

Разгонная функция находится также интегрированием импульсной переходной функции [соотношение (3-25)}: