CC BY
62
Таблица 3
Определение коэффициентов, требующих улучшения и описание мероприятий по
повышению качества изделий
Из-де-лие № и название коэффициента Значение базовых коэффициентов k6a3. Значение коэффициентов оцениваемого изделия кбаз. А кбаз.~ коц Разница в % Названия коэффициентов, нуждающихся в улучшении Мероприятия по повышению качества изделия
2 3 4 5 6 7
Заключение
При управлении качеством на стадии ТП используют качественные и количественные оценки для определения качества технических изделий. С помощью качественных оценок добиваются уменьшения количества изделий - аналогов, принятых для сравнения, а с помощью количественных оценок добиваются максимального «насыщения» оцениваемого изделия стандартизированными и унифицированными деталями и сборочными единицами. Повышение коэффициента новизны конструкции позволяет оцениваемому изделию приблизиться к уровню базового изделия по показателям конструктивности и функциональности. В зависимости от найденного уровня качества определяют инженерно - технические мероприятия по повышению качества оцениваемого технического изделия.
Литература
1. Амиров Ю.Д. и др. Технологичность конструкции изделия. Справочник. М., «Машино-строение»,1990 г.
2. Артоболевский А.А. Механизмы в современной технике. В семи томах, издание второе, М., изд. «Наука»,1980 г.
3. Рот К. Конструирование с помощью каталогов (перевод с немецкого). Изд. «Машиностроение», М., 1995 год.
4. Крайнев А.Ф. Идеология конструирования. М., изд. «Машинострение», 2003 г.
5. Орлов П.И. Основы конструирования. Справочник в 2-х томах. М., изд. «Машиностроение», 1988г.
К вопросу исследования тонкой структуры инфразвукового и электромагнитного полей автомобиля
д.т.н. проф. Нюнин Б.Н., д.т.н. проф. Графкина М.В.
МГТУ «МАМИ» 8 (495) 223-05-23 доб. 1313, eco@mami.ru
Аннотация. Исследование тонкой структуры инфразвукового и электромагнитного полей (пространственное распределение амплитудных и энергетических параметров) в замкнутом объеме позволит решать принципиально новые задачи по снижению негативного воздействия этих полей на человека.
Ключевые слова: инфразвуковое и электромагнитные поля автомобилей Общеизвестно негативное воздействие инфразвукового и электромагнитного полей на человека, природную среду и урбанизированные территории. Одним из основных источников этих полей в городских условиях является автомобиль. В настоящее время практически отсутствуют методы и результаты исследования механизма возникновения внешних и внут-
ренних инфразвукового и электромагнитного полей автомобиля, а также нормативные документы и рекомендации, ограничивающие их негативное воздействие на человека и окружающую среду.
Восполнить этот пробел позволит разработка метода исследования механизма возникновения внешних и внутренних инфразвукового и электромагнитного полей автомобиля, суть которого состоит в исследовании амплитудного спектра различных источников, а также тонкой структуры инфразвукового и электромагнитного полей. При этом определяются пространственное распределение амплитудных и энергетических параметров поля (вектора Умова-Пойтинга, вектора реактивной плотности энергии электромагнитной волны, ротора и дивергенции). Результаты исследования этим методом позволят разработать рекомендации по снижению негативного воздействия внешнего инфразвукового, электрического и магнитного полей на урбанизированные территории, а также по снижению негативного воздействия внутреннего инфразвукового, электрического и магнитного полей на водителя и пассажиров транспортных средств.
Ближнее поле определяет электромагнитную и акустическую обстановку в замкнутом объеме (салоне автомобиля, помещении и др.). Определить характер этого поля и разработать рекомендации по снижению негативного воздействия можно только на основе знаний энергетических параметров. Однако методы расчета и измерений пространственного распределения амплитудных и энергетических параметров инфразвукового и электромагнитного полей в замкнутом объеме в настоящее время практически отсутствуют.
В акустике было предложено [1] измерять значение звукового давления р , трех ортогональных компонент вектора колебательной скорости частиц среды Ух,V,уУг , а также комплексную интенсивность, ее ротор и дивергенцию.
Вектор комплексной интенсивности (I) можно представить в виде
I = 1а + ¡1 = 2 рУ * , (1)
где: 1а = -2к.е(рУ*) - вектор активной интенсивности; I\ = 21т х (рУ*) - вектор реактивной
интенсивности; р - звуковое давление; У * - комплексно-сопряженный вектор колебательной скорости.
Вектор активной интенсивности 1а (вектор Умова) определяет направление и величину
потока энергии в среде, а вектор реактивной интенсивности 11 , направленный от максимума
потока среды или от источника при исследовании поля вблизи излучателя, можно использовать для разделения источников.
Для исследования характера распределения 1а рассмотрим распределение в пространстве его ротора
гой. = кЩ , (2)
с У
где: к - волновое число; с - скорость звука, У = ——— (рр*) - потенциальная энергия.
4р с2
Поскольку го^а Ф 0 , то активная интенсивность может протекать по замкнутым территориям, образуя вихри.
Определяя дивергенцию I j
VI, =-2ш(Г - У) , (3)
£ -где: Т = — УУ * - кинетическая энергия, V - потенциальная энергия, находим, что реактив-4
ная интенсивность исходит из источников, а в области свободной от источников - из максимумов потока среды.
При проведении экспериментальных исследований акустических полей автомобиля сложной пространственной структуры величины и направления активной и реактивной компонент колебательной скорости могут быть найдены с помощью измерения векторных энергетических характеристик:
1а = 2р(пхух СОБ(рх + пууу СОБ(у + СОБр2) ,
= 1 Р(ПхУх Б1П Рх + ПуУу Б1П Ру + ПУ Б1П Рг ) ,
где: пх, Пу, п2 - орты декартовой системы, рх ,Ру ,р2 - фазовые сдвиги между давлением и
компонентами вектора колебательной скорости.
Векторы 1а, 1. при наличии информации об амплитуде давления полностью определяют движение частиц среды.
По аналогии с электромагнитными полями для акустических полей можно использовать понятие «поляризация». При этом состояние поляризации в общем случае будет неодинаковым в различных точках поля. Волна может быть поляризована линейно или по эллипсу (кругу). Только в некоторых случаях, где величина реактивной интенсивности 1. = 0, движение частиц происходит по прямой линии (линейной поляризация), совпадающей с направлением вектора 1а. В этих точках (рисунок 1) создаются условия для распространения бегущей волны. В плоскости движения частиц среды совпадают с плоскостями, определяемыми векторами активной и реактивной интенсивности.
X
Рисунок 1 — Пространственное распределение параметров звукового поля (расчет)
В случае волнового электромагнитного поля основные свойства электромагнитной волны описываются системой уравнений Максвелла. Эти уравнения позволяют корректно описать возникновение и распространение электромагнитных волн. Свободная электромагнитная волна является поперечной, и векторы электрической Е и магнитной Н напряженно-182 Известия МГТУ «МАМИ» № 1(13), 2012
стей ортогональны (рисунок 2).
Рисунок 2 - Вектор Умова-Пойнтинга (Ia = E х H х sin в )
При этом вектор Пойнтинга (Умова — Пойнтинга), который представляет собой вектор
плотности потока энергии (активная интенсивность Ia ) электромагнитного поля, имеет максимальное значение, а вектор реактивной плотности потока энергии (реактивная интенсивность Ij) равен нулю (Ij = 0). В этом случае волна является линейно поляризованной, направления векторов Е и Н остаются неизменными (рисунок 3).
Рисунок 3 - Линейный тип поляризации
Однако при наличии каких-либо ограничивающих устройств, например, при распространении волн в замкнутом объеме, в суммарной волне может присутствовать продольная составляющая. Тогда вектор активной плотности потока энергии (вектор Умова — Пойнтинга) и вектор реактивной плотности потока энергии имеют определенные значения (не равные нулю) и волна является эллиптически поляризованной, т.е. концы векторов Е и Н движутся по эллипсу (см. рисунок 4). В случае равенства векторов активной и реактивной плотности потока энергии - круговая поляризация (частный случай).
Рисунок 4 - Эллиптическая поляризация (частный случай - круговая поляризация)
Таким образом, пространственное распределение амплитудных и энергетических параметров инфразвукового и электромагнитного полей в замкнутом объеме полностью определяют их характер.
Предварительные исследования распределения вектора активной интенсивности ин-фразвукового поля внутри автомобиля позволили выявить, по субъективным оценкам, зоны различного влияния инфразвука на самочувствие человека (рисунок 5)
INT11
Rt у=.В
FREQ.: С Hz ) 11.48
ТТ riLT.
V
\
\
Ч
4 \ "
\ -
\
/ /
' \Ч
Рисунок 5 - Распределение вектора активной интенсивности инфразвукового поля
внутри автомобиля
Подобные исследования электромагнитных полей в салоне автомобиля позволит определить наиболее благоприятное расположение для водителя и пассажиров источников полей, что особенно актуально в конструкциях гибридных автомобилей.
Исследование тонкой структуры акустического и электромагнитного полей позволят решать принципиально новые задачи по снижению негативного воздействия этих полей на человека и окружающую среду.
Литература
1. Жуков А.Н., Иванников А.Н., Нюнин Б.Н. Тонаканов О.С. О движении частиц среды в акустических полях сложной структуры //Вестник Московского университета. Серия № 3. Физика. Астрономия, т. 26, № 2, 1985.- С. 69-74
Проектирование конструкций с использованием инновационного способа определения динамических модуля упругости Юнга и коэффициента
Пуассона
д.т.н. проф. Нюнин Б.Н., д.т.н. проф. Графкина М.В.
МГТУ «МАМИ» 8 (495) 223-05-23 доб. 1313, eco@mami.ru
Аннотация. В статье представлен инновационный способ определения физико-механических характеристик объекта, позволяющий повысить качество проектирования литых конструкций.
Ключевые слова: Физико-механические характеристики материалов, способ определения, проектирование. Прочностные характеристики проектируемого объекта зависят от точности математических динамических моделей, описывающих его поведение в реальных условиях эксплуатации, и во многом определяется исходными данными материалов и сплавов, которые закладываются в расчеты (модуль Юнга, коэффициент Пуассона). Поэтому разработка инновационных методов определения физико-механических характеристик материалов является весьма актуальной задачей.
Существующие способы определения статического модуля упругости Юнга (Авторское свидетельство СССР №954850, МПК G 01 N 3/08, 1982; Авторское свидетельство СССР №
