Методические погрешности

Во втором издании (1-е — 1977 г.) существенно обновлен материал, отражен! новые методические особенности в преподавании курса.

НЕКОТОРЫЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

Раздел I. Некоторые методические особенности использования различных типов вычислительных машин для решения задач

Изложены методические особенности информационного и математического обеспечения. Использован метод ежегодного комплексного обследования подконтрольных бумагоделательных машин. В качестве объектов исследования были выбраны широкоформатные (обрезная ширина .полотна Ц ,2 м и более4 и скоростные (скорость движения полотна 6С м/с и более'1 машины Архангельского, Еалах-нинского, Камского и Кондопожского ЦЕК.

220. Гопкало А. П., Заслоцкая Л. А., Синявский Д. П. и др. Методические особенности экспериментальных исследований термической усталости металлов.— Пробл. прочности, 1980, № 9, с. 25—29.

4.4.1. Методические особенности автоматизированного анализа рельефа поверхности................................................................................................................. 207

Исследование проведено на образцах из алюминиевого сплава системы Al-Si-Mg-Cu, испытанных на изгиб с вращением. Условно излом в зоне развития усталостной трещины был разделен на два участка (см. рис. 3.17): площадки (поверхности мезотуннелей без контактного взаимодействия) и склоны (перемычки между мезотунне-лями), которые названы соответственно зонами 1 и 2. Отсутствие контакта берегов усталостной трещины в зоне 1 идентифицировали по наличию неповрежденных усталостных бороздок. В процессе анализа было осуществлено травление участков излома ионами аргона в колонне спектрометра. Все методические особенности тарировок при травлении могут быть взяты из [88, 89].

низованной реакции материала на разных масштабных уровнях на условия внешнего воздействия. Проведение измерений одного из этих параметров рельефа осуществляется вручную оператором. В результате измерений набирают статистику по числу циклов или блоков нагружения элемента конструкции. Методические особенности измерений подробно обсуждены, например, в работах [83, 84]. Развитие системы цифрового анализа изображений, когда набор статистики осуществляется РЭМ с преобразованием аналогового сигнала в цифровые коды, позволило решить проблему проведения анализа параметров рельефа в автоматизированном режиме с использованием ЭВМ [85-89]. В этом случае удается достичь хороших результатов измерения параметров рельефа с обеспечением требуемых метрологических характеристик получаемых данных. В направлении развития усталостной трещины нарастание скорости усталостных трещин сопровождается нарастанием шага усталостных бороздок или иных регулярно повторяющихся элементов рельефа. Речь идет об изменении рассматриваемых параметров рельефа на мезоскопическом масштабном уровне от нескольких сотен ангстрем (несколько сотых долей микрона) до нескольких микрон. Состав и структура рельефа усталостных изломов чрезвычайно разнообразны для разных конструкционных материалов. От точности получения информации при проведении измерений параметров рельефа во многом зависит не только практическая ценность получаемых данных, но особенно важно получать объективную информацию при анализе механизмов и закономерностей развития процесса разрушения. В связи с этим ниже дается краткая информация о методических особенностях получения данных о параметрах рельефа излома в автоматизированном режиме анализа изображения, формируемого в электронном микроскопе или считываемого с любого объекта видеокамерой.

4.4.1. Методические особенности автоматизированного анализа рельефа поверхности

Для практического использования двумерных Ф-спектров в измерениях шага усталостных бороздок и построения кинетических кривых в автоматизированном режиме была разработана специальная программа [89]. Первоначально на рассматриваемой фасетке излома подбирали наиболее отчетливую строку сканирования и задавали машине специальную программу ее обработки так, чтобы получался ряд параметров периодической структуры в виде шага бороздок. Такую информацию относили к традиционному методу измерений (ТМИ). Методические особенности решения программного обеспечения устранения шумов и наибольшего приближения результатов измерений к истинной величине шага представлены в [89]. По полученным данным ТМИ проводили двумерный Ф-анализ и сопоставляли полученные данные между собой.

не вызывает затруднений. Следует, правда, отме- I тить методические особенности выделения блоков усталостных линий при определении длительности роста усталостной трещины в полетах. Так, например, для ротора компрессора лопатки одной ступени могут иметь разную интенсивность повреждений и в разных зонах со стороны входной и выходной кромки, как это показано на (рис. 11.19). Первоначально, в каскаде разрушенных лопаток разрушилась та, что показана у очага при большем увеличении. На этой начальной зоне показано, что представляется верным при исполь-

Работы по исследованию влияния углерода на а железа можно разделить на три группы. К первой группе относятся исследования [42, 68, 89, 97, 105], в которых обнаружена значительная поверхностная активность углерода в жидком железе. Однако методические погрешности снижают надежность данных этих работ.

Кроме того, задержка момента образования шейки при растяжении под давлением вносит определенные методические погрешности, которые могут искажать результаты испытаний при расчете сопротивления деформации испытываемого материала.

2. При оптимальном проектировании электротермического процесса и, в частности, его контрольно-измерительного процесса, необходимо располагать априорными данными об объекте измерения и обеспечить минимальный и равный удельный вес всех видов сопутствующих погрешностей измерения. При этом принципиально неустранимыми являются случайные инструментальные погрешности измерительных приборов и методические погрешности системы «объект—прибор». Так, при использовании фотоэлектрических пирометров излучения методическая погрешность контроля может быть определена [1.23]

&. Дальнейшее пополнение высоких уровней таблицы связано с использованием эмпирически полученных зависимостей между теми параметрами, которые отражают важные свойства механизмов, но их зависимость друг от друга не может быть аналитически определена. При уточнении структуры могут применяться, например, методы многофакторного эксперимента. Ограничением увеличению числа уровней таблицы и числа объединяемых параметров служит точность экспериментального определения исходных величин и методические погрешности, обусловленные использованием приближенных эмпирических зависимостей.

а) теоретические или методические погрешности, возникающие вследствие сознательных отступлений от теоретически правильной схемы обработки или применения инструмента с приближенным профилем; сюда относится, например, погрешность, выражающаяся в замене теоретической эвольвенты ломаной линией при зубофрезеровании червячной фрезой вследствие конечного числа канавок у последней; погрешность по профилю зубчатого колеса, нарезанного модульной фрезой, спрофилированного не в точном соответствии с числом зубьев нарезаемого колеса, и т. п.; значение каждой из погрешностей рассматриваемой категории следует определять расчетно-аналитическим методом; погрешность может быть допущена,

Основой инженерных расчетов точности обработки является математическое описание физических, химических, технологических и прочих закономерностей, составляющих процесс обработки. Методические погрешности, возникающие из-за приближенной схемы обработки, погрешности настройки и другие погрешности обработки, не зависящие от нагрузки, связаны с исходными факторами, как правило, простыми геометрическими соотношениями. Погрешности, возникающие в самом процессе механической обработки, имеют более сложные зависимости от исходных факторов. Для математического описания такого рода погрешностей метал-

Принятый метод обработки определяет те методические погрешности, которые являются сознательно вносимыми погрешностями. К ним относятся погрешности обработки вследствие использования инструмента приближенного профиля (нарезание зубчатых колес червячными фрезами), сменных зубчатых колес с приближенным передаточным отношением вместо расчетного и т.д. Эти погрешности могут быть охарактеризованы как постоянные, и их величины заранее известны.

ные в табл. 3-2 жирными линиями). При желании могут бытЬ подсчитаны методические погрешности выражения (3-7). Значение е„ будет найдено в пересечении строки и столбца, выделенных в табл. 3-2 двойными линиями. При этом s'?«s0.

В схеме рис. 3-4 напряжение UQ измеряется компенсационным методом по схеме автоматического потенциометра. Компенсирующим напряжением является напряжение, снимаемое с сопротивления RQ, которое при равновесии схемы равно UQ. Угол поворота двигателя 4 и кулачков 2, 3 (узел V) пропорционален расходу тепла Q. Шкала тепломера равномерная. В табл. 3-3 приведены методические погрешности в-измерении тепла потока пара схемой рис. 3-4 [Л. 18]. Как следует из табл. 3-3, при незначительной дополнительной методической погрешности AiQ можно отказаться от установки датчика температуры, заменив в схеме рис. 3-4 термометр сопротивления Rt постоянным сопротивлением. Принципиально термометр сопротивления следует уста-

Таблица 3-3 Методические погрешности схемы рис. 3-4 в измерении расхода тепла перегретого водяного пара

Методические погрешности в измерении расхода тепла потока перегретого пара в соответствии с (4-7) с помощью приспособленной для этой цели схемы рис. 3-4 приведены в табл. 4-1 . Здесь вместо потенциометра Rs у-^ — исполь-