Моделювання впливу стохастичних дефектів, що утворюються у виробах під час механічної обробки, на втрату їх функціональних залежностей.

Анотація

В статті проводиться дослідження впливу спадкових дефектів, сформованих у поверхневому шарі виробів із металів гетерогенної структури на якість оброблених фінішними методами поверхонь, побудовані на базі комплексного підходу, що спирається на результати детермінованої теорії розвитку дефектів та методи теорії ймовірностей. Оброблюваний шар виробу розглядається як середовище, ослаблене випадковими дефектами, що не взаємодіють між собою: структурними змінами, тріщинами, включеннями, що визначають параметри яких є випадковими величинами з відомими законами їх ймовірнісного розподілу. Досліджуються причини появи структурних змін, тріщиноутворення на оброблюваному поверхневому виробі залежно від різних типів ймовірнісного розподілу розмірів: довжини, глибини залягання дефектів, їх орієнтації. З цих позицій розглядаються технологічні можливості їх усунення шляхом визначення галузі поєднань технологічних параметрів, що забезпечують необхідну якість оброблюваних поверхонь. Моделювання термомеханічних процесів в оброблюваної поверхні, що містить спадкові дефекти, проводиться на підставі рівнянь термопружності з розривними граничними умовами в місцях їхнього скупчення. В дослідженнях використаний апарат крайових задач рівнянь математичної фізики, метод сингулярних інтегральних рівнянь для розв’язку задач механіки руйнування, інтегральні перетворення Фур’є – Лапласа для одержання точних розв’язків, метод побудови розривних функцій. Отримано залежності, що визначають інтенсивність напружень у вершинах спадкових дефектів. Розроблено методику прогнозування характеру тріщиноутворення залежно від імовірнісного розподілу дефектів, значень теплового потоку, що надходить у поверхневий шар виробу, що обробляється. Встановлено, що збільшення однорідності матеріалу призводить до зростання значення теплового потоку, що відповідає фіксованій ймовірності руйнування.