Использование широкополосных сигналов для обнаружения структурных изменений металлических деталей

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:

Ю. И. Стрилецкий, доктор технических наук, доцент, доцент кафедры метрологии и информационно-измерительной техники, orcid.org/0000-0002-0105-8306, Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа, г. Ивано-Франковск, Украина, e-mail:Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

С. И. Мельничук, доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой компьютерных систем и сетей, orcid.org/0000-0002-6973-4235, Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа, г. Ивано-Франковск, Украина, e-mail:Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В. М. Грига, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры компьютерной инженерии и электроники, orcid.org/0000-0001-5458-525X, Прикарпатский национальный технический университет имени Василя Стефаныка, г. Ивано-Франковск, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

О. П. Пашкевич, кандидат технических наук, декан факультета информационных технологий, orcid.org/0000-0001-7254-3512, Университет Короля Данила, г. Ивано-Франковск, Украина

 повний текст / full article



Abstract:

Цель. Реализация инженерных конструкций в промышленной и бытовой сферах основывается на использовании металлов, обеспечивает соответствующую прочность, жесткость, и надежность в течение срока эксплуатации. Однако, вследствие различных причин, чаще всего избыточной или циклической нагрузки, металл меняет свою структуру, что может привести к разрушению конструкции. Такая ситуация приводит к необходимости совершенствования имеющихся и разработки новых компонентов систем диагностирования. В частности, в части формирования и обработки сигналов в информационно-измерительных каналах, обеспечивающих контроль в эксплуатационных условиях. Таким образом, целью исследований есть решение проблем в области обеспечения требований надежности и эксплуатационной безопасности, в частности, расширения функциональных возможностей информационно-измерительных каналов систем диагностирования.

Методика. Обработка реализована на основе метода спектрального преобразования сигнала, интегральной автоподстройки частоты, а также методов аппроксимации.

Результаты. Результатом исследования является безразмерный коэффициент отношения частоты гармоники (ОПЧГ), абсолютное значение которого указывает на наличие потерь энергии в металле при его деформации вследствие колебания и косвенно служит оценкой изменения структуры металла.

Научная новизна. Предложены методы формирования и цифровой обработки широкополосных диагностических сигналов на основе ОПЧГ для обнаружения изменений структуры металлических деталей, которые обеспечивают инвариантность к флуктуации температуры вследствие использования соотношения частот, что позволяет повысить надежность работы и стабильность информационно-измерительного канала диагностической системы.

Практическая значимость. В процессе реализации предложенного метода был разработан способ и аппаратно-программные решения для выявления структурных изменений в металлической конструкции с изменением коэффициента диагностических сигналов на основе относительной приведенной частоты гармоник.

References.

1. Dolgov, N. A. (2016). Analytical methods to determine the stress state in the substrate–coating system under mechanical loads. Strength of Materials, 48(5), 658-667. https://doi.org/10.1007/s11223-016-9809-5.

2. Ropyak, L. Y., Shatskyi, I. P., & Makoviichuk, M. V. (2017). Influence of the oxide-layer thickness on the ceramic-aluminium coating resistance to indentation. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii39(4), 517-524. https://doi.org/10.15407/mfint.39.04.0517.

3. Ropyak, L. Ya., Shatskyi, I. P., & Makoviichuk, M. V. (2019). Analysis of interaction of thin coating with an abrasive using one-dimensional model. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii, 41(5), 647-654. https://doi.org/10.15407/mfint.41.05.0647.

4. Dolgov, N. A., Smirnov, I. V., & Besov, A. V. (2015). Sintered metals and alloys: Studying the elastic properties and adhesive strength of plasma-sprayed double-layer coatings during tensile tests. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 54(1-2), 40-46. https://doi.org/10.1007/s11106-015-9677-8.

5. Shatskii, I. P., & Makoviichuk, N. V. (2011). Effect of closure of collinear cracks on the stress-strain state and the limiting equilibrium of bent shallow shells. Journal of Applied Mechanics and Technical Physics, 52(3), 464-470. https://doi.org/10.1134/S0021894411030175.

6. Shats’kyi, I. P. (2015). Limiting Equilibrium of a Plate with Partially Healed Crack. Materials Science, 51(3), 322-330. https://doi.org/10.1007/s11003-015-9845-5.

7. Shats’kyi, I. P., Makoviichuk, M. V., & Shcherbii, A. B. (2019). Influence of a flexible coating on the strength of a shallow cylindrical shell with longitudinal crack. Journal of Mathematical Sciences, 238(2), 165-173. https://doi.org/10.1007/s10958-019-04226-9.

8. Sagalianov, I. Y., Radchenko, T. M., Prylutskyy, Y. I., Tatarenko, V. A., & Szroeder, P. (2017). Mutual influence of uniaxial tensile strain and point defect pattern on electronic states in graphene. European Physical Journal B, 90(6), Art. No. 112. https://doi.org/10.1140/epjb/e2017-80091-x.

9. Ropyak, L., Schuliar, I., & Bohachenko, O. (2016). Influence of technological parameters of centrifugal reinforcement upon quality indicators of parts. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(5), 53-62. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.59850.

10. Ropyak, L., & Ostapovych, V. (2016). Optimization of process parameters of chrome plating for providing quality indicators of reciprocating pumps parts. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(5), 50-62. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.65719.

11. Pryhorovska, T. O. (2017). Study on rock reaction force depending on PDC cutter placement. Machining Science and Technology, 21(1), 37-66. https://doi.org/10.1080/10910344.2016.1260429.

12. Striletskyi, Yu. I. (2016). The use of string vibration for excitation of waves and metals. Metody ta prylady kontroliu yakosti37, 79-84.

13. Kolosov, D., Dolgov, O., & Kolosov, A. (2014). Analytical determination of stress-strain state of rope caused by the transmission of the drive drum traction. Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining, 499-504. https://doi.org/10.1201/b17547.

14. Shatskii, I. P., & Perepichka, V. V. (2013). Shock-wave propagation in an elastic rod with a viscoplastic external resistance. Journal of Applied Mechanics and Technical Physics, 54(6), 1016-1020. https://doi.org/10.1134/S0021894413060163.

15. Shatskyi, I. P., & Perepichka, V. (2018). Problem of dynamics of an elastic rod with decreasing function of elastic-plastic external resistance. Springer Proceedings in Mathematics and Statistics, 249, 335-342. https://doi.org/10.1007/978-3-319-96601-4_30.

16. Levchuk, K. G. (2018). Engineering tools and technologies of freeing of the stuck metal drilling string. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii, 40(1), 45-137. https://doi.org/10.15407/mfint.40.01.0045/.

17. Levchuk, K. G. (2018). Diagnosing of a Freeze-In of Metal Drill Pipes by Their Stressedly-Deformed State in the Controlled Directional Bore Hole. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii, 40(5), 701-712. https://doi.org/10.15407/mfint.40.05.0701.

18. Striletskyy, Yu. Yo., & Rovinskyy, V. A. (2017). Method of Determination of Changes of Plastic Properties of a Metal Plate by Means of Frequencies of Modes of the String Stretched above It. Metallofizika I Noveishie Teknologii, 39(10), 1377-1393. https://doi.org/10.15407/mfint.39.10.1377.

19. Melnychuk, S. I., & Yakovyn, S. V. (2015). Objects (signals) identification using estimated information entropy of two-dimensional monochrome images. Scientific bulletin of national mining university. Scientific and technical journal, 3(147), 137-142.

Следующие статьи из текущего раздела:

Посетители

3311778
Сегодня
За месяц
Всего
169
8002
3311778

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Архив журнала по выпускам 2020 Содержание №3 2020 Использование широкополосных сигналов для обнаружения структурных изменений металлических деталей