CC BY
43
До 80 -ргччя ПриднтровськоХ державног академИ' будгвництва та архтектури № 1 ачень 2010
является не то, как реализован эксперт, а то, что именно благодаря нему осуществляется самоорганизация системы.
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Rapoport A. Mathematical Aspects of General Systems analysis, "General Systems", vol. XI, 1966. p. 3 - 11.
2. Гермеер Ю. Б. Введение в теорию исследования операций. М.: Наука, 1971. 205 с.
3. Большаков В. I., Береза О. Ю., Миронова О. Ю., Марченко В. I.
Матерiалознавство. Базшан Пресс. Канада: 1998. 307 с., с.219.
4. Дубров Ю. И., Фролов В. В., Вахнин А. Н. Учет влияния неуправляемых факторов при анализе и синтезе критерия функционирования сложных систем // Экономика и математические методы. - М. : АН СССР, 1986, № 1, 132 с.
5. Рашевский Н. Организмические множества: очерк общей теории биологических и социальных организмов // Исследование по общей теории систем. М. : Прогресс, 1969 - 564 с.
6. Дубров Ю. И. Один из возможных путей прогнозирования последствий вмешательства в эволюционные процессы // Доп. НАНУ, № 3, 2002. - 283 с.
7. Большаков В. И., Дубров Ю. И. «Самоорганизация материала» как процесс детерминированной адаптации // Доп. НАНУ. № 2, 2004. - 154 с.
8. Вольтерра В. Математическая теория борьбы за существование. М. : Наука, 1976. -287 с.
9. Lotka A.J. Elements of Physical Biology. Williams and Wilrins, Baltimor, 1925, 236 р. УДК 669
НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ НА КАФЕДРЕ ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛОВ.
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР
В. И. Большаков, д. т. н., проф., В. И. Харченко, к. т. н., доц., Ф. Ф. Вашкевич, к. т. н., доц., А. Я. Спильник,к. т. н. доц., В. И. Журавель, зав. лаб.
Ключевые слова: износ, коррозия, восстановление рабочих деталей.
Защита деталей машин и металлоконструкций от коррозии и износа, повышение долговечности машин и механизмов являются важнейшими мировыми проблемами. Около 30 % ежегодной выплавки металлов либо безвозвратно теряется в виде продуктов коррозии и износа, либо обращается в металлолом. Потери рабочего времени из-за поломок оборудования составляют около 80 % общего времени простоев. Эксплуатационные расходы приближаются к стоимости самого оборудования.
В связи с вышеизложенным назрела необходимость создать на кафедре технологии металлов направление, которое осуществляло бы координацию разработок технологии защиты деталей от износа и коррозии с внедрением законченных научных разработок в промышленность.
Среди разнообразных технологий нанесения защитных покрытий за основу была принята группа газотермических методов, к которым относят плазменное, газопламенное и детонационное напыление, электродуговую металлизацию, а также (в определенной мере) лазерную обработку с легированием. Всех их объединяет единый принцип формирования защитного слоя из дискретных частиц материала, нагретых и ускоренных струей высокотемпературного газа.
Таким образом, при кафедре технологии металлов появилось новое научное направление -«Плазменные технологии». Возглавил это направление бывший аспирант, а ныне доцент кафедры, к. т. н. Ф. Ф. Вашкевич.
При кафедре материаловедения и обработки материалов (бывшая кафедра технологии металлов) в 1965 году и была создана лаборатория плазмотехнологии.
В задачу лаборатории входило решение следующих вопросов :
- освоение оборудования по плазменному и ионно-плазменному напылению, а также оборудования по электродуговой металлизации;
- проведение исследований, связанных с созданием износостойких, коррозионностойких и термостойких покрытий:
Вюник ПДАБА До 80 -ргччя Приднтровсъког державног академП будгвництва та архтектури
- разработка технологии получения покрытий с заданными свойствами с использованием оборудования отечественного и импортного производства;
- определение свойств полученных покрытий на стендах, которые спроектированы и изготовлены в лаборатории, - это стенд для испытания на износ, на термостойкость, на газопроницаемость, на прочность, на пористость и т. д.
- сокращение расхода легирующих элементов;
- новые конструкционные решения;
- восстановление деталей после износа;
- изготовление корковых моделей и деталей;
- подготовка высококлассных специалистов-металлизаторщиков, способных решать поставленную задачу; при лаборатории работают курсы повышения квалификации специалистов-плазменщиков;
- экологические проблемы.
Для проведения исследований лаборатория имеет: плазменные установки типа УПУ -3, УПУ-3д, «Киев-7», ионно-плазменные установки типа ННВ-6 и «Анга», установку электродуговой металлизации типа КДМ-2, полуавтомат для нанесения покрытий на тела вращения и плоские поверхности, а также отделение для подготовки поверхности под напыление (механическое, пневматическое);
На заре становления лаборатории к новому направлению кафедры значительный штерес проявило министерство обороны, авиационные заводы, промышленное и строительное производство.
За это время были выполнены такие хозтемы:
«Повышение износостойкости виброплит щебнеукладчика плазменным напылением». (Николаевский завод дорожно-строительных машин); «Повышение износостойкости гильз пневморазгрузчиков цемента» (Ленинградский завод строительных машин); «Подбор материала и способы нанесения износостойкого покрытия на лопасти крыльчатки водометного двигателя»; «Термостойкое покрытие для защиты днища поршня из алюминиевого сплава с автоматизацией процесса напыления»; «Разработка параметров опытной технологии и основ механизации нане-сения износостойких покрытий на детали из алюминиевых сплавов»; «Создание противорадиационного барьерного слоя на бронепластинках» (ВНИИСталь, г. Москва); «Восстановление рабочих поверхностей станин токарных станков напылением износостойкого покрытия » (ДМЗ, г. Днепропетровск ); «Теплоизоляционное покрытие для защиты индукторов» (ВНИИТИ, г. Днепропетровск ); «Повышение стойкости пуансонов и матриц при прессовании заготовок из тугоплавких материалов»; «Разработка методов, повышающих стойкость кислородных фурм конвертеров» (ИЧМ, Криворожский металлургический комбинат); «Оценка составов опытных партий композиционных порошков для антифрикционных покрытий и разработка технологии микроплазменного оплавления напыленных износостойких слоёв» (г. Москва, п/я В2652); «Разработка, исследование и внедрение в металлургическую промышленность клапанов горячего дутья диаметром 1 300 мм с жаростойкими покрытиями» (г. Днепропетровск, ДЗМО); «Разработка технологии очистки поверхности и нанесения противокоррозионных металлических покрытий на стальные резервуары с нефтепродуктами и сточными водами» (ЦНИЛ, г. Астрахань, Нефтегазпром) «Разработка технологии получения плазменных композиционных керметных многослойных покрытий с использованием двух - трех дозаторов с целью автоматизации данного процесса» (г. Москва, НИИТМ); «Разработка технологии плакирования керамических порошков для секто-ров СА ТВД изделия Д27». (г. Запорожье, КБ «Прогресс»); «Нанесение защитного покрытия на стенки жаровой трубы»; «Внедрение технологии нанесения и составов многослойного прирабатываемого покрытия для проставок ТВД изделия Д27»; «Внедрение технологических мероприятий, повышающих моторесурс композиционных покрытий до 10 000 часов»; «Внедрение технологии напыления и составов композиционного прирабатываемого покрытия для крышки ИБК изделия Д27» (г. Запорожье, Мотор-Сич, КБ «Прогресс»).
В выполнении вышеперечисленных тем принимали участие сотрудники кафедры :
Г. Ф. Дёгтев - д. т. н., проф. ; В. И. Журавель - с. н. с., зав. лаб.; Ф. Ф. Вашкевич- к. т. н., с. н. с., доц.; В. И. Харченко - к. т. н., проф., с. н. с.; А. Я. Спильник - к. т. н., с. н. с., доц. ; Л. Н. Гасик - к. т. н., с. н. с., доц. ; Ю. И. Хоменко - ст. преп., м. н. с. ; Н. А. Нестеренко - к. т. н., с. н. с., доц. ; О. В. Чепелев - ассист., м. н. с. ; Ю. А. Вильдуров - ст. лабор. ; А. Е. Вязовой -
До 80 - ргччя Приднтровсъког державног академП будгвництва та архтектури № 1 Ычень 2010
к. т. н., с. н. с., доц. ; Г. К. Князев - м. н. с., инженер ; В. И. Рычагов - д. т. н., с. н. с.; А. Н. Дуденко - м. н. с., инженер ; И. В. Обух - м. н. с., инженер ; В. М. Якимяк - м. н. с., инженер ; М. А. Шевченко - м. н. с., инженер ; В. М. Дмитриченко - м. н. с., инженер ; А. В. Зайцев - м. н. с., инженер ; В. И. Любушкин - вед. спец., инженер; С. А. Ведмеденко - лаборант ; О. Р. Матвеев - с. н. с., доц. ; А. Т. Скиданенко - м. н. с., инженер ; Н. А. Смолянинова - с. н. с.. к. т. н. ; В. И. Большаков - д. т. н., с. н. с. ; А. Б. Загородний - м. н. с., инженер ; С. И. Веселова - с. н. с., доц., к.ф.-м.н. ; А. Г. Богомолов - с. н. с. ; В. Н. Волчук - с. н. с.. к. т. н. ; В. Е. Замковой - инженер ; А. Б. Милосердов - инженер ; А. В. Лясота - лаборант.
Основные вехи научно-исследовательской деятельности лаборатории
плазмотехнологии
1965 год - создание установки для плазменного напыления в условиях вновь организованной лаборатории напыления, исполнитель Ф. Ф. Вашкевич.
1966 - создание установки для плазменной наплавки, исполнитель В. И. Журавель.
1967 - НИР по плазменному напылению гильз пневморазгрузчиков цемента. (Ленинградский завод строительных машин); исполнители Ф. Ф. Вашкевич, В. И. Журавель.
1968 - 1970 - разработка технологии и составов нанесения антикоррозионных металлических покрытий стальных резервуаров хранения нефтепродуктов. (ЦНИЛ, г. Астрахань, Нефтегазпром); исполнители Ф. Ф. Вашкевич, В. И. Журавель, А. Я. Спильник, В. М. Якимяк. Выполнение промышленного образца проведено на базе Красный Яр, г. Новосибирск.
1969 - 1971 - разработка методов, повышающих стойкость кислородных фурм конвертеров. (ИЧМ, Криворожский металлургический комбинат), исполнители Г. Ф. Дёгтев, Ф. Ф. Вашкевич, В. И. Журавель;
1973 - 1974 - разработка технологии напыления промежуточных слоев, отработка составов композиционных порошков для напыления с учётом особенностей формирования теплоизоляционного покрытия на реальной детали (ВНИИсталь, г. Москва);
1974 - исследование технологии оплавления напыленных покрытий на меди и стали с целью получения беспористых защитных покрытий, (ИЧМ), исполнители Г. Ф. Дёгтев, Ф. Ф. Вашкевич, В. И. Журавель;
1975 - исследование и разработка составов порошков с повышенной теплопроводностью и технологии микроплазменного оплавления покрытий, (ВНИИсталь, г. Москва), исполнители Г. Ф. Дёгтев, Ф. Ф. Вашкевич, В. И. Журавель;
1976 - оценка составов опытных партий композиционных порошков для антифрикционных покрытий (ВНИИсталь, г. Москва), исполнители Г. Ф. Дёгтев, Ф. Ф. Вашкевич, В. И. Журавель;
1977 - 1978 - разработка, исследование и внедрение в промышленных условиях клапанов горячего дутья диаметром 1 300 мм с жаростойкими покрытиями» (г. Днепропетровск, ДЗМО); исполнители Ф. Ф. Вашкевич, В. И. Журавель;
1994 - 2010 - разработка технологии и исследование составов защитных покрытий деталей авиадвигателей. ( Заказчик КБ «Прогресс», г. Запорожье), исполнители В. И. Большаков, В. И. Харченко, Ф. Ф. Вашкевич, В. И. Журавель, А. Я. Спильник, А. Б. Загородний, В. И. Любушкин, А. В. Лясота.
В настоящее время лаборатория плазмотехнологии успешно функционирует, ведет хоздоговорные и госбюджетные работы, на её базе дипломируются студенты специальности «Прикладное материаловедение», публикуются научные статьи и отчёты, защищаются кандидатские диссертации. 2010 год - юбилейный: лаборатория отмечает 45 - летие своей научной и производственной деятельности.
За время работы лаборатории плазмотехнологии сотрудниками, которые участвовали в выполнении хоздоговорных и госбюджетных работ, были защищены докторские диссертации (Большаков В.И., Рычагов В.И.), кандидатские ( Ф. Ф. Вашкевич, В. И. Харченко, А. В. Вязовой, Ю. В. Ревин, А. Я. Спильник, А. В. Зайцев, В. Н. Волчук и др.)
По материалам исследований опубликованы более 100 статей в различных сборниках как в бывшем Советском Союзе, так и за рубежом.
Результаты исследований включены в учебники и учебные пособия, выпускаемые кафедрой материаловедения и обработки материалов. В последние годы, когда на кафедре
Вюник ПДАБА До 80 -ргччя Придитровськог державног академП будгвництва та архитектуры
появилось дипломирование, престижными были темы дипломов, связанные с газотермическим напылением. Боле 20 студентов защитили свои дипломные проекты и стали специалистами по плазменному напылению, а это открыло им широкие возможности получить хорошую работу.
Дни науки на производственных предприятиях всегда проходили с участием сотрудников лаборатории плазмотехнологии.
УДК 519.21
ЗАДАЧА ИДЕНТИФИКАЦИИ КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ
В. И. Большаков, д. т. н., проф., Ю. И. Дубров, д. т. н., проф., А. Н. Ткаченко, к.ф.-м.н.,доц. В. А. Ткаченко, асист.
Ключевые слова: экспертные системы, многопараметрическая система, нейронные сети. В материаловедении накопился ряд задач, формализация которых с помощью традиционного математического аппарата представляется затруднительной, а иногда и невозможной [1; 2]. К таким задачам относится, например, задача определения качественных характеристик материала исходя из его состава и особенностей микроструктуры. Предполагается, что информация о микроструктуре материала может определяться также с помощью компьютерной обработки, по растровому изображению шлифа. Сложность структурных составляющих материала не всегда позволяет дать функциональное описание объекта исследования, строго определить метрику в пространстве его состояний.
Отметим, что большинство гипотез, встречающихся в прикладных и фундаментальных науках, - это, как правило, предположения о некоторой метрике пространства состояний объекта идентификации. По мере углубления анализа изучаемых материалов стала возрастать сложность их формализованного описания. К этому добавляется необходимость учета изменений свойств материала с течением времени (деформации, коррозии и т. д).
Для иллюстрации сказанного обозначим через Р замкнутую выпуклую поверхность, все точки которой представляют фазовые координаты, отражающие состояние объекта моделирования в момент времени ? . Влияние на объект неизвестных и поэтому неучтенных в модели факторов будем интерпретировать деформацией этой поверхности под воздействием некоторого изгибающего поля. Пусть за некоторое время поверхность Р деформируется в пространстве переменных так, что образуется бесконечная последовательность Р = Р[, Р>,...
замкнутых выпуклых поверхностей, сходящихся к замкнутой выпуклой поверхности Р .
Обозначим через рп внутреннюю метрику поверхности Рп. По теореме Александрова о
сходимости метрик [3] последовательность метрик рп сходится (даже равномерно!) к
Т—г *
внутренней метрике поверхности Р . Однако, далеко не всегда возможно зафиксировать и
аналитически описать всю бесконечную последовательность Р[, Р>,.... В то же время, из
теоремы Погорелова об однозначной определенности выпуклых поверхностей [4] можно сделать следующий вывод.
Теорема. Если изгибающее поле изменяется во времени произвольным образом, то
преобразование, переводящее поверхность Р в Р , может не сохранять меру поверхности
Р на поверхности Р .
Доказательство. Если бы на выпуклых поверхностях Р и
Р *
при переходе от одной
поверхности к другой внутренняя мера сохранялась, то согласно теореме Погорелова поверхности Р и Р * совпадали бы, что говорило бы об отсутствии деформации при действии изгибающего поля на поверхность Р . Это противоречие доказывает теорему.
Напрашивается вывод, аналогичный известной гипотезе С. Уолфрема [5]. Согласно этой гипотезе, некоторые процессы, при моделировании которых наблюдаются трудности в их идентификации (хаотические турбулентные течения, вихри в атмосфере, экономические системы, биологическая эволюция), описываются только неприводимыми алгоритмами, результаты которых невозможно предсказать, не выполнив их полностью.
