Аналітичне та експериментальне оцінювання стану металевих поверхонь з втомними пошкодженнями за допомогою комп’ютеризованої дефектометрії

Abstract

В даній кваліфікаційній роботі розроблено теоретичні дослідження проведені з використанням методів мезомеханіки, механіки деформівного твердого тіла та положень лінійної та нелінійної механіки руйнування. Експериментальна частина досліджень буде реалізована на сучасному випробувальному обладнанні керування яким здійснювалось за допомогою ПК, що дозволить отримати достатню точність і достовірність результатів експерименту. Проведено порівняльний аналіз даних тензометрії та оптико-цифрового аналізу показують взаємодоповнення цих підходів. одержані результати дозволяють оцінювати стан матеріалу з множини тріщинами за параметрами оптико-цифрового контролю. Виявлено основні закономірності параметрів мікроструктурної деградації, твердості, мікротвердості, в’язкості руйнування матеріалу роликів МБЛЗ від напрацювання. З використанням скануючої електронної мікроскопії встановлено механізми зародження тріщин та руйнування сталі роликів МБЛЗ. Запропоновано методику імовірнісного прогнозування швидкості РВТ за регулярного навантаження. Розроблено алгоритм оптико-цифрового контролю втомних дефектів на поверхні ролика МБЛЗ, який має функції самоналаштування і дозволяє розпізнавати на зображенні витягнуті криволінійні об'єкти (наприклад, тріщини) без спеціальної адаптації до зображень певного виду. Розглянуто підхід, який дозволяє створювати проблемно-орієнтовані та спеціалізовані експертні системи, налаштовані на певну аналізовану ділянку контрольованого об’єкту. Запропоновано заходи з охорони праці, безпеки життєдіяльності та охорони довкілля.

In this qualification work the theoretical researches carried out with use of methods of mesomechanics, mechanics of a deformable rigid body and provisions of linear and nonlinear mechanics of destruction are developed. The experimental part of the research will be implemented on modern test equipment, which was controlled by a PC, which will provide sufficient accuracy and reliability of the experimental results. A comparative analysis of strain gauge data and optical-digital analysis show the complementarity of these approaches. the obtained results allow to estimate the condition of the material from the set of cracks according to the parameters of optical-digital control. The main regularities of the parameters of microstructural degradation, hardness, microhardness, viscosity of destruction of the material of the casters of the caster from operating time are revealed. Using scanning electron microscopy, the mechanisms of crack formation and steel fracture of the casters were established. A method of probabilistic prediction of RVT velocity under regular loading is proposed. An algorithm for optical-digital control of fatigue defects on the surface of the caster roller has been developed, which has self-tuning functions and allows to recognize elongated curvilinear objects (eg cracks) in the image without special adaptation to images of a certain type. An approach is considered, which allows to create problem-oriented and specialized expert systems configured for a certain analyzed area of the controlled object. Measures on labor protection, life safety and environmental protection are offered.