Спосіб визначення коефіцієнта ультразвукового зміцнення деталей авіадвигунів

Спосіб визначення коефіцієнта ультразвукового зміцнення деталей авіадвигунів, що включає оцінку значення коефіцієнта ультразвукового зміцнення деталей за інформативними факторами без проведення руйнівних випробувань деталей, який відрізняється тим, що на основі значень ознак для кожної деталі визначають відстані деталі від центрів кластерів у просторі ознак, що пов'язані із коефіцієнтом ультразвукового зміцнення, на основі значень відстаней деталі від центрів кластерів визначають характеристики належності деталі кластерам, на основі характеристик належності деталі кластерам визначають коефіцієнт зміцнення деталей кульками в ультразвуковому полі за допомогою нелінійної багатопараметричної моделі, побудованої на основі експериментально отриманих даних Винахід відноситься до машинобудування й обчислювальної техніки і може бути використаний для прогнозування міцносних властивостей деталей авіадвигунів після ультразвукового зміцнення кульками без проведення руйнівних випробувань Відомий спосіб визначення коефіцієнта ультразвукового зміцнення деталей авіадвигунів, який обрано за прототип, полягає втому, що коефіцієнт ультразвукового зміцнення деталей визначають за статистичною ЛІНІЙНОЮ регресійною моделлю, побудованою на основі експериментально отриманих даних для різних зразків (деталей) (Богуслаєв В А , Яценко В К , Притченко В Ф Технологическое обеспечение и прогнозирование несущей способности деталей ГТД-К Манускрипт, 1993- С 309315) Недоліками відомого способу є невисока точність обчислень та низька надійність оцінки коефіцієнта ультразвукового зміцнення деталей В основу винаходу поставлена задача підвищення точності обчислень та надійності одержуваної оцінки коефіцієнта ультразвукового зміцнення деталей авіадвигунів Поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення коефіцієнта ультразвукового зміцнення деталей авіадвигунів, який полягає в тому, що значення коефіцієнта ультразвукового зміцнення деталей оцінюють за інформативними факторами без проведення руйнівних випробувань деталей, на основі значень ознак для кожної дета лі визначають відстані деталі від центрів кластерів у просторі ознак, що пов'язані із коефіцієнтом ультразвукового зміцнення, на основі значень відстаней деталі від центрів кластерів визначають характеристики приналежності деталі кластерам, на основі характеристик приналежності деталі кластерам визначають коефіцієнт зміцнення деталей кульками в ультразвуковому полі за допомогою нелінійної багатопараметричної моделі, побудованої на основі експериментально отриманих даних Такий спосіб дозволяє підвищити точність та надійність оцінювання коефіцієнта ультразвукового зміцнення деталей авіадвигунів Оцінку коефіцієнта ультразвукового зміцнення деталей авіадвигунів на основі запропонованого способу визначають наступним чином Спочатку для кожної деталі (кожного зразку) вимірюють значення факторів, що впливають на коефіцієнт ультразвукового зміцнення деталей кульками в ультразвуковому полі В якості таких факторів (ознак), що найповніше відбивають процес ультразвукового зміцнення деталей використовують 1 ' мм - відносний градієнт першого головного напруження, Х 2 ~ а о ъ мПа - межа текучості матеріалу, хз - НВ, МПа - твердість материалу за Бринелем, 00 ю 58940 x4-v швидкість співударення кульки з об'єктом, що зміцнюється, м/с, Хб - D - діаметр кульок, мм, Хє-t - час зміцнення, с Після вимірювання значень факторів, їх заносять у пам'ять ЕОМ Далі на основі значень ознак для кожної деталі визначають характеристики приналежності кластерам (компактним областям у просторі ознак) Ці характеристики визначають на основі оцінювання відстані значень ознак деталі від центрів кластерів в просторі ознак, що пов'язані із коефіцієнтом ультразвукового зміцнення радіально-симетрична функція вагові коефіцієнти, що визначаються за таблицею 1 Значення характеристик приналежності кластерам зберігають у пам'яті ЕОМ і використовують для визначення коефіцієнта зміцнення деталей кульками в ультразвуковому полі Далі за допомогою нелінійної багато пара метричної моделі, побудованої на основі експериментально отриманих даних, оцінюють значення коефіцієнту ультразвукового зміцнення деталей за наступною формулою 11 (2,1)c і і (2,1) 0 1=1 Розрахунок коефіцієнта ультразвукового зміцнення деталей запропонованим способом роблять для деталей, що виготовлені зі сплаву ВТ8 та сталі ЕП718 Відносний градієнт першого головного напруження деталей знаходиться у ме= 0,66-3,05 м м ^ м е ж а текучості матеріалу жах а 0 2 = 700 - 950 M n s ^ -твердість материалу за Бринелем НВ = 3250 - 3600 МПа, швидкість співударення кульки з деталлю, що зміцнюється, v = 19-28 М / С ] діаметр кульок D = 1,3 - 2,35 мм, час зміцнення t = 300 - 900 с, маса кульок М = 0,4 кг, межа МІЦНОСТІ a B ~ 1 1 u u [уц-^ об'єм камери для кріплення деталей, що зміцнюється V = 0,2 м3 У таблиці 2 представлені значення факторів для реальних деталей, а також ВІДПОВІДНІ їм значення коефіцієнта ультразвукового зміцнення деталей, отримані експериментально в результаті руйнівних випробувань уеКсп та розрахункові значення уроз, отримані в результаті обчислень запропонованим способом З таблиці легко бачити, що запропонований спосіб розрахунку дозволяє на практиці досить точно оцінювати значення коефіцієнта ультразвукового зміцнення деталей авіадвигунів Запропонований спосіб також забезпечує більшу надійність визначення коефіцієнту ультразвукового зміцнення деталей ніж статистична модель Таблиця 1 Вагові коефіцієнти для визначення коефіцієнта ультразвукового зміцнення деталей І wjf> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0,8326 0,8326 0,8326 0,8326 0,8326 0,8326 0,8326 0,8326 0,8326 0,8326 0,8326 w 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1,1051 -0,0990 0,2543 0,1149 0,0149 0,0319 -0,0651 0,1256 -0,0844 -0,2544 -0,0351 0,0074 58940 Таблиця 2 Результати визначення коефіцієнта ультразвукового зміцнення деталей Х1 09 , 1,43 09 , 0,66 1,43 1,43 10 , 1 0 0,66 0,66 3,05 3,05 3,05 3,05 3,05 3,05 Комп'ютерна верстка М Клюкш х2 700 700 700 700 700 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 Хз 3250 3250 3250 3250 3250 3600 3600 3600 3600 3600 3600 3600 3600 3600 3600 3600 х4 28 19 19 28 28 19 28 19 28 19 19 28 19 28 19 28 х5 2,35 13 , 13 , 2,35 2,35 13 , 2,35 13 , 2,35 13 , 13 , 2,35 13 , 2,35 13 , 2,35 х6 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 600 600 900 900 Уексп 1,15 1,19 1,09 1,16 1,06 1 0,93 1,07 0,93 1,08 1,23 1,13 1,12 1,11 1,22 1,04 Уроз 1,15 1,11 11 , 1,18 1,06 11 , 0,93 1,08 0,93 1,08 1,23 1,13 1,12 1,11 1,22 1,04 Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна