Принципов стандартизации

В существующих технологиях обработки металлов давлением (ОМД), форма и размеры деталей определяются жесткой формообразующей оснасткой, накладывающей большие ограничения на кинематику и характер деформационного процесса. Формоизменение заготовки в этих случаях является вынужденным, формирующаяся микроструктура и распределение деформаций в детали не являются оптимальными. Качественное совершенствование технологий ОМД достигается при создании самоорганизующихся процессов на базе принципов синергетики.

• Применение принципов синергетики, как научного направления, занимающейся научением самоорганизации, устойчивости и распада структур различной природы, формирующихся в системах, далеких от равновесия, например применительно к рассмотрению самоорганизации днссипативных структур, существующих в термодинамически открытых системах, характерных для соединения материалов источниками энергии различной концентрации, является сегодня эффективным научным методом управления свойствами соединений металлических материалов различными способен сварки [1].

Применительно к сварке источниками энергии различной концентрации следует на основе принципов синергетики прежде всего разработать физико-математические модели нестационарных процессов в системах «газ — жидкий металл», «газ — твердый металл», «газ — жидкое — твердое» и др.

С позиции принципов синергетики критические параметры, контролирующие устойчивость системы вблизи точек бифуркаций, инва-риантвы к виду подводимой энергии. В свяаи с этим за энергетический критерий устойчивости кристаллической решетки можно принять энергию, необходимую для нагрева кристалла до температуры плавления [2]. Она определяется работой, которую надо произвести над кристаллической решеткой при заданных температуре и давлении, чтобы перевести ее в состояние, подобное состоянию металла при температуре плавления. Подобная зависимость известна в сварке в виде функции i:(T), показывающий непрерывное уменьшение минимальной степени деформации, необходимой для образования сварного соединения, при повышении температуры процесса. С •• 0 соответствует Т =» Тпл, т. е. переходу к сварке плавлением. Поэтому можно полагать, что и при Т < Т,„ локальная плотность энергии в сварной зоне должна достичь энтальпии плавления и только в этом случае образуется соединение [3]. Этой ситуации соответствуют критические условия, при которых возникают атом-Вакаиеионные состояния [4]. И процесс сварки может рассматриваться как способ диссипаций энергии с локальным оттоком энтропии, позволяющим системе перейти в новое устойчивое состояние. Таким образом, сварка динлениом может рассматриваться как синергетический процесс.

Создание неравновесных условий в микродуговом режиме обеспечивается постоянным подводом энергии (разность электрического потенциала) и вещества (анионы электролита) и регулируется управляющими параметрами: прикладываемой плотностью тока dj и соотношением катодного и анодного токов Ijt/Ia. Последние выступают в данном случае в роли обратной связи, реализация которой при микродуговом оксидировании приводит к проявлению некоторой иерархической последовательности механизмов диссипации энергии, а именно: формирование макроструктуры покрытия, структурные изменения в слоях на микроуровне, неравновесные фазовые переходы. Учет этой иерархии имеет принципиальное значение для разработки технологических режимов получения покрытий со структурой, отвечающей заданным свойствам. Для решения этой проблемы очевидна необходимость привлечения принципов синергетики науки, объединяющей единой методологией и единым математическим аппаратом как различные науки, так и научные направления.

Реализованный процесс уже несет в себе информацию о многопараметрическом внешнем воздействии через интегрально реализованную реакцию на это воздействие в виде процесса роста трещины. Если он может быть восстановлен из анализа созданной свободной поверхности — излома, то он может быть охарактеризован через механические характеристики простого тестового опыта. Через тестовый (стандартный) опыт, в котором установлены кинетические закономерности роста усталостных трещин, может быть полностью смоделирован (прогнозируем) или восстановлен (экспертиза разрушения) процесс реализованного разрушения путем введения эквивалентных характеристик или параметров механики разрушения. Такое представление может быть осуществлено на основе принципов синергетики в физике и меха-

Следующая критическая точка отвечает середине кинетической диаграммы. Ее достижение характеризуют коэффициентом интенсивности напряжения KIS [5, 9] на длине трещины а2 и скоростью роста трещины (da/dN)is = V2. Особенности поведения материала и смены процесса разрушения в указанной точке будут рассмотрены далее. Пока отметим, что последующий рост трещины связан с быстрым нарастанием деструктивных процессов, вызывающих возрастание ускорения роста трещины. Эти процессы отвечают тем механизмам разрушения, которые доминируют на следующем, масштабном макроскопическом уровне. С точки зрения принципов синергетики в рассматриваемой точке нарушается принцип однозначного соответствия. Меняется не сам доминирующий механизм разрушения, а в направлении роста трещины существенную роль начинают играть процессы, приводящие к нестабильному разрушению сначала в локальном объеме, а затем и на масштабном макроскопическом уровне.

щины, который приводит к формированию скосов от пластической деформации, что оказывает решающее влияние на траекторию усталостной трещины по поверхности образца. Подробный анализ указанных закономерностей на основе принципов синергетики и единого описания кинетики усталостных трещин в металлах был выполнен применительно к алюминиевым сплавам, широко используемым в авиационных конструкциях [86-89]. Основные результаты этих исследований рассмотрены далее.

Использование принципов синергетики с целью анализа кинетики усталостных трещин и построение единой кинетической кривой подразумевает, как было показано выше, переход к рассмотрению закономерностей эволюции несущей способности элемента конструкции в эксплуатации в процессе подрастания трещины через эволюцию управляющих параметров. Смысл поправочных функций на тот или иной фактор, влияющий на процесс развития трещины, состоит именно в том, чтобы решать задачу по управлению этим процессом. Через изменение величин параметров воздействия происходит изменение поправочной функции, а через нее оказывается влияние на управляющий параметр. Снижая величину управляющего параметра и не допуская достижения точки бифуркации, можно существенно повлиять на скорость роста усталостной трещины и увеличить длительность эксплуатации с ней элемента конструкции.

Использование новых представлений для описания сложных структур позволяет поднять на новую ступень моделирование физико-химических процессов при получении новых материалов. Применение принципов синергетики и теории фрактальных структур дает возможность ввести в этот анализ степень неравновесности системы и описать эволюцию процессов самоорганизации структур. Это служит базой для получения сплавов с заданными свойствами. В монографии показана возможность дальнейшего улучшения физико-механических свойств сплавов путем их получения в неравновесных условиях, отвечающих самоорганизации фрактальных структур.

Авторы осознают, что в монографии, написанной на стыке наук, ряд утверждений могут носить дискуссионный характер, особенно заключение о возможности получения сплавов с заданными свойствами на основе принципов синергетики. Это заключение следует рассматривать скорее как постановку задачи.

1.35. Рассмотрите один из следующих научно-технических принципов стандартизации: а) минимального удельного расхода материалов; б) системности; в) патентной чистоты стандартов; г) предпочтительности; д) Прогрессивности и оптимизации стандартов; е) функциональной взаимозаменяемости; ж) взаимной увязки стандартов.

Третий путь — сокращение затрат на создание средств производства (путь гг). Он связан с широким применением принципов стандартизации при проектировании,

Дальнейшее совершенствование система управления качеством получила на предприятиях г. Горького. Созданная ими система КАНАРСПИ (качество, надежность, ресурс с первого изделия), базируясь на основных положениях саратовской системы, охватывает стадии проектирования, производства и эксплуатации. Созданию КАНАРСПИ предшествовали исследования причин отказов, влияния конструкторских и технологических факторов на надежность, а также изучение отечественного и зарубежного опыта проектирования, производства и эксплуатации сложных систем. К числу характерных особенностей КАНАРСПИ относятся широкое развитие лабораторно-испытательной базы; организация .работ по получению сэоевременной и объективной информации о качестве выпущенных изделии в эксплуатации, использование принципов стандартизации.

16. Принцип применения в стандартах селективных марок материалов. Любые марки черных и цветных металлов и сплавов можно характеризовать их химическим составом и физико-механическими свойствами. При рассмотрении предыдущих принципов стандартизации была показана целесообразность отражения в стандартах на общие узлы и детали нескольких групп материалов. Но в ряде случаев, наоборот, возникает необходимость

Отсутствие достаточных навыков по использованию идей и принципов стандартизации в практической работе (в результате-ранее сложившейся системы подготовки специалистов в высших учебных и средних специальных учебных заведениях) теперь может компенсироваться дополнительной их подготовкой в институте повышения квалификации и обеспечением высокого профессионального уровня специалистов в вопросах технологической стандартизации.

Одним из основных принципов стандартизации в США является определенная последовательность ее осуществления:

Первая международная организация по стандартизации была образована в 1926 г. и получила наименование «Международная федерация национальных ассоциаций по стандартизации — ИСА». Ее устав был выработан в Нью-Йорке в 1926 г. и получил оформление в Праге в октябре 1928 г. В состав ИСА вошло около 20 национальных организаций по стандартизации различных стран. В ее задачи входило: 1) создание методических основ для международного соглашения в вопросах стандартизации; 2) разработка руководящих принципов стандартизации для помощи национальным организациям в их работе; 3) объединение стандартов, разработанных различными национальными организациями по стандартизации.

Комитет по изучению научных принципов стандартизации (СТАКО) должен состоять из наиболее осведомленных ученых экспертов, которые разрабатывают избранные ими проблемы в области стандартизации и дают им

Крупнейшие станкостроительные заводы и проектные организации (СКБ-1, СК.Б-8, Мосстанколиния, МЗАЛ и т. д.) накопили значительный опыт в этой области и выработали определенные направления в проектировании и изготовлении агрегатного оборудования. Для более успешного внедрения автоматизации в серийное и мелкосерийное производство необходимо еще шире использовать возможности стандартизации и агрегатирования в отечественном станкостроении. С этой целью следует разработать план, методику внедрения принципов стандартизации и агрегатирования в станкостроении и создания на этой основе всей гаммы специализированных и специальных станков с различной «гибкостью» в зависимости от видов производства: индивидуального, серийного и массового. В этом плане должна быть учтена специфика каждой отрасли машиностроения.

Из изложенного выше следует, что важнейшей проблемой автоматизации серийного, мелкосерийного и индивидуального производства является проблема мобильности техники. Известен ряд работ по определению экономической эффективности одного из главных путей повышения мобильности техники за счет внедрения принципов стандартизации, нормализации, унификации.

Одним из направлений в решении этих задач как в нашей стране, так и в странах — членах СЭВ на основе принципов стандартизации под методическим руководством Госстандарта СССР и соответствующих организаций с учетом достижений науки и техники систематически проводятся мероприятия по совершенствованию разработки, составлению и оформлению технической документации, ее технической совместимости.