Спосіб неруйнівного визначення механічних характеристик сталей

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб неруйнівного визначення механічних характеристик сталей, який включає вимірювання питомого електричного опору, твердості поверхневого шару сталі, коефіцієнта теплопровідності і визначення розрахункових значень механічних характеристик сталей, який відрізняється тим, що за значеннями добутку питомого електричного опору та коефіцієнта теплопровідності визначають належність контрольованої сталі до тої чи іншої структурної групи сталей, а потім за допомогою алгоритмів штучних нейронних мереж отримують розрахункові значення механічних характеристик сталей.

Текст

Спосіб неруйнівного визначення механічних характеристик сталей, який включає вимірювання питомого електричного опору, твердості поверхневого шару сталі, коефіцієнта теплопровідності і визначення розрахункових значень механічних характеристик сталей, який відрізняється тим, що за значеннями добутку питомого електричного опору та коефіцієнта теплопровідності визначають належність контрольованої сталі до тої чи іншої структурної групи сталей, а потім за допомогою алгоритмів штучних нейронних мереж отримують розрахункові значення механічних характеристик сталей. (19) (21) a200802389 (22) 25.02.2008 (24) 25.06.2009 (46) 25.06.2009, Бюл.№ 12, 2009 р. (72) КАРПАШ МАКСИМ ОЛЕГОВИЧ, ДОЦЕНКО ЄВГЕН РОМАНОВИЧ, КАРПАШ ОЛЕГ МИХАЙЛОВИЧ (73) ІВАНО-ФРАНКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ НАФТИ І ГАЗУ (56) UA, 75949, C2, 15.06.2006 SU, 1260790, A1, 30.09.1986 JP, 57029947, A, 18.02.1982 US, 6197130, B1, 06.03.2001 3 87240 4 хування належності матеріалу контрольованого Для перевірки запропонованого способу виоб'єкта до тієї чи іншої структурної групи сталі. користані довідникові значення [4] для 142 інозеДля вирішення поставленої задачі пропонумних марок сталей різних типів структур, які об'ється спосіб неруйнівного визначення механічних єднані в наступні групи: характеристик сталей контрольованого об'єкту, 1) аустенітно-дуплексна структурна група (вищо полягає у вимірюванні питомого електричного користано 114 марок сталей); опору, твердості поверхневого шару металу, ко2) феритно-мартенситна структурна група ефіцієнту теплопровідності і визначенні розраху(використано 28 марок сталей); нкових значень механічних характеристик, який В межах кожної структурної групи для всіх відрізняється тим, що за значеннями добутку марок сталей, було розраховано коефіцієнт Ki. питомого електричного опору та коефіцієнту тепКі=rі×lі лопровідності визначають належність матеріалу та розраховано середнє значення Ксер для двох контрольованого об'єкту до тої чи іншої структурструктурних груп: ної групи сталі, а потім за допомогою алгоритмів n штучних нейронних мереж отримують розрахунå Ki кові значення механічних характеристик сталей. K cep = i =1 Спосіб передбачає локальне послідовне виn мірювання твердості, питомого електричного де ri - питомий електричний опір і-ї марки сталі, опору та коефіцієнта теплопровідності. Далі розОм×м; lі – коефіцієнт теплопровідності і-ї марки раховують добуток значень питомого електричВт ного опору та коефіцієнта теплопровідності. За сталі, ; n - кількість марок сталей в структурм ×К цим значенням визначають належність матеріалу ній групі. контрольованого об'єкта до структурної групи Результати розрахунку усередненого коефісталі. Для кожної структурної групи тренується цієнта Ксер наведено в таблиці 1. нейронна мережа, придатна для розрахунку механічних характеристик (наприклад, межі текучості) тільки для цієї структурної групи. Таблиця 1 Результати розрахунку коефіцієнта Ксер № 1 2 Структура група сталей Значення коефіцієнта Кcер-10-6 Аустенітно-дуплексна Мартенситно-феритна З таблиці 1 видно, що значення коефіцієнта Ксер відрізняється для різних структурних груп сталей. Враховуючи складний характер залежностей між вхідними параметрами та механічними характеристиками [5] пропонується використовувати алгоритми штучних нейронних мереж [6], які слугуватимуть апроксиматорами межі текучості як нелінійної багатопараметричної функції комплексу параметрів твердості, питомого електричного опору та коефіцієнта теплопровідності в межах кожної структурної групи. Алгоритми нейронних мереж передбачають процедуру так званого "навчання" і тестування правильності навчання, для чого з усіх марок сталей було сформовано три окремих набори тренувальних та тестових даних: 1-й набір включає в себе аустенітні та дуплексні 12,30 15,45 Діапазон значень коефіцієнта Ксер.10-6 9,9-13,6 13,7-18,0 сталі, що входять до першої структурної групи (кількість марок для тренування мережі - 90, для тестування - 5); 2-й набір включає в себе феритні та мартенситні сталі, що входять до другої структурної групи (кількість марок для тренування мережі - 37, для тестування - 3); 3-й набір включає в себе сталі всіх типів структур (кількість марок для тренування мережі - 127, для тестування - 8). Числові дані восьми марок сталі, вибраних для тестування, не використовувались при навчанні і були невідомими для мережі - таким чином відбувалось моделювання процесу контролю. Для перевірки можливості здійснення винаходу було виконані дослідження, результати яких представлені в таблиці 2. 5 87240 6 Таблиця 2 Результати тестування натренованих нейронних мереж Сталь Набір даних 1-й 2-й 3-й 1 Дійсні значення 275 межі текучості Реальні виходи 271 нейронної мережі Реальні виходи нейронної мережі Реальні виходи 276 нейронної мережі 3 4 5 6 7 8 310 485 280 450 275 350 560 313 492 283 430 7,4 3,52 273 384 562 12,6 4,42 316 483 273 379 328 345 478 28,3 9,92 З таблиці 2 видно, що точність визначення межі текучості для окремих структурних груп в 2-3 рази вища за точність визначення в групі, яка включає всі типи структур. Аналіз результатів перевірки запропонованого способу на довідкових даних однозначно вказує на те, що запропонований спосіб визначення механічних характеристик сталей в межах груп із однаковою або схожою структурами дозволяє суттєво підвищити точність контролю. Таким чином, на реальних значеннях фізичних і механічних характеристик ряду конструкційних сталей підтверджена можливість здійснення запропонованого винаходу. Перелік посилань Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Похибка тестування МПа % 2 1. Патент Росії №2051380 G01 N27/80. 2. Патент СРСР № 1260790 G 01N 25/02. 3. Патент. UA 75949 Україна, МІЖ G 01N 25/02. Спосіб неруйнівного контролю механічних характеристик сталей / Карпаш О.М., Карпаш М.О., Райтер П.М., Ващишак С.П. (Україна). - Опубл. 15.06.2006; Бюл. № 6, 2006. 4. http://www.matweb.com. 5. Карпаш М.О. Обґрунтування комплексного підходу до визначення фізико-механічних характеристик матеріалу металоконструкцій // Методи та прилади контролю якості. - 2004. - № 12. - С. 3033. 6. Хайкин С. Нейронные сети: полный курс. М.: Вильяме, 2006. - 1104 с. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for non-destructive determination of mechanical characteristics of steels

Автори англійською

Karpash Maksym Olehovych, Dotsenko Yevhen Romanovych, Karpash Oleh Mykhailovych

Назва патенту російською

Способ неразрушающего определения механических характеристик сталей

Автори російською

Карпаш Максим Олегович, Доценко Евгений Романович, Карпаш Олег Михайлович

МПК / Мітки

МПК: G01N 33/20, G01N 11/00, G01N 25/02

Мітки: механічних, спосіб, сталей, характеристик, визначення, неруйнівного

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/3-87240-sposib-nerujjnivnogo-viznachennya-mekhanichnikh-kharakteristik-stalejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб неруйнівного визначення механічних характеристик сталей</a>

Подібні патенти