№71-18
Управління властивостями матеріалів для подальшої оптимізації життєвих циклів виробів
С.В. Ковалевський1, О.С. Ковалевська1, Д.М. Сидюк1
1Донбаська державна машинобудівна академія, Краматорськ, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2022, 71:194-202
https://doi.org/10.33271/crpnmu/71.194
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета. Метою дослідження є встановлення можливості розпізнавання характеристик внутрішнього стану і підтвердження впливу атомних або молекулярних зв'язків на зміну окремих показників фізико-механічних властивостей немагнітних металевих (алюміній, мідь) та неметалевих (полімерних) матеріалів.
Методика. Дослідження проводяться на основі магнітного резонансу зі застосуванням неодимових магнітів і електричного струму, модульованого білим шумовим сигналом, а також за допомогою двох неодимових магнітів.
Результати. При застосування неодимових магнітів та електричного струму, модельованого білим шумовим сигналомв діапазоні 15-20000 Гц, для створення ефекту магнітного резонансу для немагнітних металевих матеріалів спостерігається зростання міцності до набуття пікових значень з поступовим зменшенням до середнього значення. Взаємодія магнітних полів неодимового магніту та електричного струму відбувається в тілі зразків на субкристалічному і субатомному рівнях. Тому цей ефект пояснюється тим, що в результаті коливань в матеріалі відбувається ущільнення дислокацій. У момент зміна тертя спокою тертям ковзання бар'єр накопичення дислокацій руйнується, після чого процес повторюється знову. При застосуванні двох неодимових магнітів для створення ефекту магнітного резонансу для текстоліту та оргскла, тобто для групи неметалевих матеріалів, спостерігається підтвердження теорії про одночасне зниження ентропії у вигляді зростання впорядкованості, а саме впорядкованості доменів та ущільнення дислокацій, з ростом міцності. Підтверджується вплив магнітно-резонансної обробки на зміни, що відбуваються на атомно-молекулярному рівні в полімерних матеріалах.
Наукова новизна. Встановлені залежності свідчать про зв’язок між зміцненням матеріалу та покращенням якості його структури: впорядкування доменів та ущільнення дислокацій, які створюються магнітним резонансом.
Практична значимість. Отримані дані дають підстави до розробки комплексного методу впливу на ряд параметрів фізико-механічних властивостей зі застосуванням магнітного резонансу на основі неодимових магнітів для впливу та на можливість прогнозування життєвого циклу.
Ключові слова: життєвий цикл виробів, управління властивостями матеріалів, наноамплітудні коливання, однорідне магнітне поле, резонанс експериментальних зразків, магнітно-резонансна обробка матеріалів.
Перелік посилань
1.Матвеев, В.В., Тверской, М.М., & Бойков, Ф.И. (1982). Размерный анализ технологических процессов. Машиностроение.
2.Васильев, А.С., Дальський, А.М., Золотаревський, Ю.М., & Кондаков, А.И. (2005). Нормативное формирование состава предприятий машиностроения. Машинобудування.
3. Масягін, В.Б. (2004). Метод розрахунку лінійних технологічних показників на основі матричного представлення графу. Технологія машинобудування, 2, 35-40.
4. Ковалевський, С.В., Ковалевська, О.С., & Лупа, Ю.В. (2021). Підвищення експлуатаційних характеристик деталей машин на основі комбінованого впливу сильних механічних полів. Збірник наукових праць Дніпровського державного технічного університету. Технічні науки, 2, 29-36.
https://doi.org/10.31319/2519-2884.39.2021.5
5. Ковалевський, С., & Ковалевська, О. (2021). Нові можливості обробки матеріалів у сильних магнітних полях. Технічні науки та технології: науковий журнал, 4 (26), 7-14.
https://doi.org/10.25140/2411-5363-2021-4(26)-7-14
6. Канг, Ю. (2016). Реакційний процес під дією електромагнітного поля. Праці Китайського товариства кольорових металів, 26, 1439-1446.
7. Ромаліс, М.В., & Данг, Х.Б. (2011). Атомні магнітометри для характеризації матеріалів. Матеріали сьогодні,14(6), 258-262.
8. Kovalevskyy, S., & Kovalevska, O. (2022). Identification and Technological Impact of Broadband Vibration on the Object. In V. Tonkonogyi, V. Ivanov, J. Trojanowska, G. Oborskyi, & I. Pavlenko (Eds.), Advanced Manufacturing Processes III. InterPartner 2021. Lecture Notes in Mechanical Engineering (pp. 78–87). Springer International Publishing.
https://doi.org/10.1007/978-3-030-91327-4_8
9. Бардадим, Ю. В., & Віленський, В. О. (2016). Структура та фізичні властивості полімерних композитних матеріалів, сформованих у постійних магнітному та електричному полях. Полімерний журнал, 38(2), 115-124.
10. Бардадим,Ю., & Спорягін,Є. (2017). Вплив магнітного поля на структуру та властивості епоксикомпозитів. IX Міжнародна науково-практична конференція "Нанотехнології та наноматеріали" НАНО-2017,129.
