Акустична енергія при зміні дисперсності властивостей оброблюваного композиційного матеріалу

Sergii Filonenko

Анотація


Мета: Метою цього дослідження є вивчення впливу дисперсності властивостей оброблюваного композиційного матеріалу на енергію акустичного випромінювання, що виникає в процесі механічної обробки композиційного матеріалу. Методи дослідження: Дослідження були засновані на моделюванні енергії акустичного випромінювання при зміні дисперсності властивостей механічно оброблюваного композиційного матеріалу для механічної моделі руйнування його поверхневого прошарку. Була проведена обробка даних з визначенням статистичних енергетичних параметрів акустичного випромінювання. Був проведений аналіз чутливості енергетичних параметрів акустичної емісії до зміни дисперсності властивостей композиційного матеріалу, а також аналіз впливу дисперсності властивостей композиційного матеріалу на амплітудні та енергетичні параметри. Результати: Було отримано, що при зменшенні дисперсності властивостей композиційного матеріалу відбувається зростання середнього рівня енергії акустичного випромінювання і величини його розкиду. Визначено, що при зменшенні дисперсності властивостей композиційного матеріалу найбільше зростання має дисперсія середнього рівня енергії акустичної емісії. Показано, що зростання енергетичних параметрів акустичного випромінювання передує зростанню його амплітудних параметрів. Обговорення: Проведено моделювання енергії акустичного випромінювання при механічній обробці композиційного матеріалу для механічної моделі руйнування його поверхневого прошарку при зменшенні дисперсності його властивостей. Показано, що зменшення дисперсності властивостей композиційного матеріалу не впливає на зміну характеру випромінювання акустичної енергії. У той же час, зростання параметру, що описує зменшення дисперсності властивостей композиційного матеріалу, приводить до зростання енергетичних параметрів сигналів акустичного випромінювання. Отримані результати можуть бути використані при розробці методів контролю, діагностики і моніторингу технологічних процесів механічної обробки композиційного матеріалу. При цьому в процесі механічної обробки композиційного матеріалу можливо контролювати і визначати нерівномірність властивостей композиційного матеріалу за аналізом дисперсії середнього рівня енергії сигналів акустичної емісії.


Ключові слова


акустична емісія; дисперсність властивостей; енергія; композиційний матеріал; механічна обробка; руйнування; сигнал

Посилання


Olufayo O.A., Hossein K.A.E. (2013) Acoustic Emission Monitoring in Ultra-High Precision Machining of Rapidly Solidified Aluminum. Proceedings of the International Conference on Competitive Manufacturing (30 January - 1 February, 2013, Stellenbosch, South Africa), pp. 307-312.

Prasanth R., Prabukarthi A., Kumar M. Senthil, Krishnaraj V., Rajamani R. (2015) Identification of drill position in CFRP/Titanium alloy stacks using acoustic emission signals. Proceedings of International Conference on Advances in Materials, Manufacturing and Applications - AMMA 2015 (April 9-11, Trichy, India, 2015), pp. 1174-1181.

Tang D., Lim H.B., Lee K.J., Ha S.J., Kim K.B., Cho M.W., Park K., Cho W.S. (2013) Mechanical properties and high speed machining characteristics of Al2O3-based ceramics for dental implants. Journal of Ceramic Processing Research, vol. 14, no. 5, pp. 610-615.

Devendiran S., Manivannan K. (2013) Condition monitoring on grinding wheel wear using wavelet analysis and decision tree C4.5 algorithm. International Journal of Engineering and Technology, vol. 5, no. 5, pp. 4010-4024.

Ronald B.A., Vijayaraghavan L., Krishnamurthy R. (2007) Studies on grooving of dispersion strengthened metal matrix composites. Materials forum, vol. 31, pp. 102-109.

Fadare D.A., Sales W.F., Bonney J., Ezugwu E.O. (2012) Influence of cutting parameters and tool wear on acoustic emission signal in high-speed turning of Ti-6Al-4V alloy. Journal of Emerging Trends in Engineering and Applied Sciences, vol. 3, no. 3, pp. 547-555.

Hase A. (2013) Acoustic emission signal during cutting process on super-precision micro-machine tool. Proceedings of Global Engineering, Science and Technology Conference (3-4 October, 2013, Bay View Hotel, Singapore), pp. 1-12.

Mukhopadhyay C. K., Jayakumar T., Raj B., Venugopal S. (2012) Statistical analysis of acoustic emission signals generated during turning of a metal matrix composite. J. of the Braz. Soc. of Mech. Sci. and Eng., vol. 34, no. 2, pp. 145-154

Shoba C., Ramanaiah N., Rao D.N. (2015) Effect of reinforcement on the cutting forces while machining metal matrix compositese an experimental approach. International Journal Engineering Science and Technology, vol. 18, pp. 658-663.

El-Kady E.Y., Gaafer A.M., Ghaith M.H.G., Khalil T., Mostafa A.A. (2015) The effect of machining parameters on the cutting forces, tool wear, and machined surface roughness of metal matrix nano composite material. Advances in Materials, vol. 4, no. 3, pp. 43-50.

Mahamani A. (2011) Machinability study of Al-5Cu-TiB2 in-situ metal matrix composites fabricated by flux-assisted synthesis. Journal of Minerals, Materials Characterization and Engineering, vol. 10, no. 13, pp. 1243-1254.

Filonenko S.F. (2015) The connection of acoustic emission with a properties dispersion of composite material machining. Proceedings of the National Aviation University, no. 3(64), pp. 105–110.

Fylonenko S.F. (2015) Vlyianye dyspersnosty svoistv kompozyta na akustycheskoe yzluchenye pry mekhanycheskom razrushenyy poverkhnostnoho sloia [Influence of composite properties dispersion on acoustic radiation at mechanical destruction of surface layer]. Tekhnolohycheskye systemy, no. 3(72), pp.109-115.

Filonenko S.F. (2015) Simulation of acoustic radiation energy at composite mechanical destruction surface layer. Electronics and Control Systems, no. 4(46), pp. 90-96.


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


ISSN 2306-1472 (Online), ISSN 1813-1166 (Print)

Передплатний індекс 86179

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.

Ulrich's Periodicals DirectoryIndex CopernicusDOAJSSMРИНЦWorldCatCASEBSCOCrossRefBASEDRIVERНаціональна бібліотека ім. ВернадськогоНауково-технічна бібліотека НАУ