Фрактальній підхід при прогнозуванні якості прокатніх валків

A. A. Fortyhin

Анотація


Анотація. Постановка задачі. Для оцінки механічних властивостей часто використовуються методи неруйнівного контролю. Перспективним напрямком в області прогнозу характеристик якості металу є застосування математичних методів прогнозу, зокрема, планування експериментів. Матеріал і методики. Для досліджень вибирався валковий чавун СПХН–45. Механічні випробування проводилися на радіальних зразках робочої зони бочок валків (відстань від поверхні до 10 мм). Фрактальна розмірність обчислювалася за допомогою методики, заснованої на збіжності клітинного та крапкового способів. Результати та їх обговорення. Встановлені співвідношення, що описують вплив фрактальних розмірностей перлітної матриці, графіту і карбідів на показники механічних властивостей валкового чавуну (межу міцності на розрив і згин, ударну в'язкість та твердість). Отримані рівняння регресії, що дозволяють прогнозувати механічні властивості робочої зони прокатних валків СПХН–45 в залежності від фрактальної розмірності елементів їх структури. Висновки. Визначено вплив фрактальної розмірності структури прокатних валків на їх механічні властивості, що дозволяє використовувати отримані моделі для прогнозу цих властивостей.


Ключові слова


валковий чавун; механічні властивості; фрактальная розмірність; структура; рівняння регресії

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Прокатные валки : монография / [К. Н. Вдовин, Р. Х. Гималетдинов, В. М. Колокольцев, С. В. Цыбров]. - Магнитогорск : МГТУ, 2005. - 543 с.

Большаков В. И. Поиск путей прогноза качества металла / В. И. Большаков, А. А. Фортыгин // Металознавство та термічна обробка металів. – 2017. - № 4. – С. 16–22. – Режим доступа : http://mtom.pgasa.dp.ua/article/view/16-22

Пути идентификации периодических многокритериальных технологий : монография / [Ю. Дубров, В. Большаков, В. Волчук]. – Саарбрюккен : Palmarium Academic Publishing, 2015. - 236 с. - Режим доступа : https://www.palmarium-publishing.ru/extern/listprojects

Большаков В. И. Идентификация многопараметрических, многокритериальных технологий и пути их практической реализации / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Металознавство та термічна обробка металів. – 2013. - № 4. – С. 5–11.

Большаков В. І. Етапи ідентифікації багатопараметричних технологій та шляхи їх реалізації / В. І. Большаков, В. М. Волчук, Ю. І. Дубров // Вісник НАН України. - 2013. - № 8. - С. 66-72. – Режим доступа : http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/67873

Большаков В. И. О прогнозировании качества целевого продукта в периодических технологиях / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Доповіді НАН України. - 2014. - № 11. - С. 77-81. – Режим доступа : https://doi.org/10.15407/dopovidi2014.11.0771

Большаков Вад. І. Часткова компенсація неповноти формальної аксіоматики при ідентифікації структури металу / Вад. І. Большаков В. І. Большаков, В. М. Волчук, Ю. І. Дубров // Вісник НАН України. - 2014. - № 12. - С. 45-48. – Режим доступа : http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/73434

Большаков В. И. Материаловедческие аспекты применения частичной компенсации неполноты формальной аксиоматики / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2015. - № 5. – С. 10–16. - Режим доступа : http://visnyk.pgasa.dp.ua/article/view/47385/43497

Салтыков С. А. Стереометрическая металлография : монография / С. А. Салтыков. - Москва : Металлургия, 1976. - 270 с.

Большаков В. И. Применение теоретико-информационного подхода для идентификации структуры металла /

В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2014. - № 8. – С. 4–9. - Режим доступа : http://visnyk.pgasa.dp.ua/article/view/4134

Zhuravel' I. M. Measurement of the mean grain size in a metal by using fractal dimensions / I. M. Zhuravel', L. M. Svirs'ka // Materials Science. - 2010. – Vol. 46. - № 3. - Pр. 418–420.

Волчук В. Н. К применению фрактального формализма при ранжировании критериев качества многопараметрических технологий / В. Н. Волчук // Металлофизика и новейшие технологии. – 2017. – Т. 39. – № 3.

– С. 949-957. – Режим доступа : http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i07/0949.html

Fractals and properties of materials : monograph / [V. Bol’shakov, V. Volchuk, Yu. Dubrov]. – Saarbrucken : Lambert Academic Publishing, 2016. – 140 p. – Режим доступа : https://www.lap-publishing.com/catalog/details/store/tr/book/978-3-330-01812-9/fractals-and-properties-of-materials?search=Fractals

Фракталы в материаловедении : учебное пособие / [В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров]. - Днепропетровск : ПГАСА, 2006. - 253 с.

Большаков В. И. Организация фрактального моделирования / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Доповіді НАН України. - 2018. - № 6. - С. 67-72. – Режим доступа : https://doi.org/10.15407/dopovidi2018.06.067

Большаков В. И. Топологические и фрактальные инварианты структуры для оценки качества металла / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Доповіді НАН України. - 2017. - № 4. - С. 42-48. - Режим доступа : https://doi.org/10.15407/dopovidi2017.04.00

Большаков В. И. Фрактальный подход при идентификации сложных систем / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Доповіді НАН України. - 2017. - № 6. - С. 46-50. – Режим доступа : https://doi.org/10.15407/dopovidi2017.06.00

Большаков В. И. Разработка и исследование метода определения механических свойств металла на основе анализа фрактальной размерности его микроструктуры / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Металознавство та термічна обробка металів. – 2004. - № 1. - С. 43-54.

Volchuk V. Method of material quality estimation with usage of multifractal formalism / V. Volchuk, I. Klymenko, S. Kroviakov, M. Orešković // Tehnički glasnik - Technical Journal. - 2018. - Vol. 12. - № 2. - Pр. 93-97. – Режим доступа : https://doi.org/10.31803/tg-20180302115027

Волчук В. Н. Определение чувствительности мультифрактальных характеристик металла / В. Н. Волчук // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2015. - № 12. – С. 10–14. - Режим доступа : http://visnyk.pgasa.dp.ua/article/view/58941

Большаков В. І., Дубров Ю. І., Криулін Ф. В., Волчук В. М. Патент на винахід № 51439А України. Спосіб визначення фрактальної розмірності зображення. − Бюл. № 11. − 15.11.2002. – Режим доступу : http://uapatents.com/3-51439-sposib-viznachennya-fraktalno-rozmirnosti-zobrazhennya.html

Большаков В. И. Особенности применения мультифрактального формализма в материаловедении / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Доповіді НАН України. - 2008. - № 11. - С. 99-107. – Режим доступа : http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/6255

Волчук В. Н. О выборе масштаба изображения структуры для ее мультифрактального анализа / В. Н. Волчук // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2015. - № 11. – С. 38–41. - Режим доступа : http://visnyk.pgasa.dp.ua/article/view/59023

Волчук В. Н. К вопросу о применении теории мультифракталов для оценки механических свойств металла / В. Н. Волчук // Металознавство та термічна обробка металів. – 2014. – № 3. – С. 12–19. – Режим доступа : http://mtom.pgasa.dp.ua/article/view/12-19

Основы организации фрактального моделирования: монография / [В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров]. – Киев : Академпериодика НАН Украины, 2017. - 170 с.

Пути применения теории фракталов : монография / [В. Большаков, В. Волчук, Ю. Дубров]. – Саарбрюккен : Palmarium Academic Publishing, 2016. - 146 с. - Режим доступа : https://www.palmarium-publishing.ru/extern/listprojects

References

Vdovin K.N., Gimaletdinov R.Kh., Kolokol'tsev V.M. and Tsybrov S.V. Prokatnyye valki [Mill rolls]. Magnitogorsk : MGTU, 2005, 543 р. (in Russian).

Bolshakov V.I. and Fortigin A.A. Poisk putey prognoza kachestva metalla [The method of the metal quality prediction]. Metaloznavstvo ta termichna obrobka metaliv [Metall Science and Heat Treatment of Metals]. 2016, no. 2, pp. 40-46. (in Russian).

Dubrov Yu., Bolshakov V. and Volchuk V. Puti identifikatsii periodicheskikh mnogokriterial'nykh tekhnologiy [Road periodic identification of multi-criteria Technology]. Saarbrucken : Palmarium Academic Publishing, 2015, 236 p. (in Russian).

Bolshakov V.I., Volchuk V.N. and Dubrov Yu.I. Identifikatsiya mnogoparametricheskikh, mnogokriterial'nykh tekhnologiy i puti ikh prakticheskoy realizatsii [Multiparameter identification, multicriteria techniques and ways of their implementation]. Metaloznavstvo ta termichna obrobka metaliv [Metall Science and Heat Treatment of Metals]. 2013, no. 4, pp. 5−11. (in Russian).

Bol’shakov V.I., Volchuk V.N. and Dubrov Yu.I. Etapy identyfikatsiyi bahatoparametrychnykh tekhnolohiy ta shlyakhy yikh realizatsiyi [Stages multiparameter identification technologies and ways of their implementation]. Visnyk Natsional’noyi akademiyi nauk Ukrayiny [Bulletin of the National Academy of Sciences of Ukraine]. 2013, no. 8, pp. 66–72. (in Ukrainian).

Bolshakov V.I., Volchuk V.N. and Dubrov Yu.I. O prognozirovanii kachestva tselevogo produkta v periodicheskikh tekhnologiyakh [Predicting the quality of a desired product in periodic technologies]. Dopovidi Natsionalnoi akademii nauk Ukrainy [Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine]. 2014, no. 11, pp. 77-81. (in Russian).

Bol'shakov Vad.I., Bolshakov V.I., Volchuk V.N. and Dubrov Yu.I. Chastkova kompensatsiya nepovnoty formalʹnoyi aksiomatyky pry identyfikatsiyi struktury metalu [The partial compensation of incompleteness of formal axiomatics in the identification of the metal structure]. Visnyk akademiyi nauk Ukrayiny [Bulletin of the National Academy of Sciences of Ukraine]. 2014, no. 12, pp. 45−48. (in Ukrainian).

Bol’shakov V.I., Volchuk V.N. and Dubrov Yu.I. Materialovedcheskiye aspekty primeneniya chastichnoy kompensatsii nepolnoty formal'noy aksiomatiki [Material aspects of use of partial compensation of incompleteness of formal axiomatics]. Visnyk Prydniprovs’koyi derzhavnoyi akademiyi budivnytstva ta arkhitektury [Bulletin of Prydniprovs’ka State Academy of Civil Engineering and Architecture]. 2015, no. 5, pp. 10–16. (in Russian).

Saltykov S.A. Stereometricheskaya metallografiya [Stereometric metallography]. Moskva: Metallurgiya, 1976, 270 p. (in Russian).

Bolshakov V.I., Volchuk V.M. and Dubrov Yu.I. Primeneniye teoretiko-informatsionnogo podkhoda dlya identifikatsii struktury metalla [The use of information–theoretic approach to identify the structure of the metal]. Visnyk Prydniprovsʹkoyi derzhavnoyi akademiyi budivnytstva ta arkhitektury [Bulletin of Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture]. 2014, no. 8, pp. 4–9. (in Russian).

Zhuravel' I.M. and Svirs'ka, L.M. Measurement of the mean grain size in a metal by using fractal dimensions. Materials Science, 2010, vol. 46, no. 3, рp. 418–420.

Volchuk V.M. K primeneniyu fraktal'nogo formalizma pri ranzhirovanii kriteriyev kachestva mnogoparametricheskikh tekhnologiy [On the Application of Fractal Formalism for Ranging Criteria of Quality of Multiparametric Technologies]. Metallofizika I noveyshiye tekhnologii [Metal Physics and Advanced Technologies]. 2017, vol. 39, no. 3, рp. 949−957. (in Russian).

Bol’shakov V., Volchuk V. and Dubrov Yu. Fractals and properties of materials. Saarbrucken : Lambert Academic Publishing, 2016, 140 p.

Bol’shakov V.I., Volchuk V.N. and Dubrov Yu.I. Fraktaly v materialovedenii [Fractals in materials]. Dnipropetrovsk : PSACEA, 2005, 253 p. (in Russian).

Bol’shakov V.I., Volchuk V.M. and Dubrov Yu.I. Organizatsiya fraktal'nogo modelirovaniya [Organization of fractal modeling]. Dopovidi Natsionalnoi akademii nauk Ukrainy [Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine]. 2018, no. 6, pp. 67-72. (in Russian).

Bolshakov V.I., Volchuk V.M. and Dubrov Yu.I. Topologicheskiye i fraktal'nyye invarianty struktury dlya otsenki kachestva metalla [Topological and fractal invariants of a structure to assess the quality of a metal]. Dopovidi Natsionalnoi akademii nauk Ukrainy [Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine]. 2017, no. 4, pp. 42–48. (in Russian).

Bolshakov V.I., Volchuk V.M. and Dubrov Yu.I. Fraktal'nyy podkhod pri identifikatsii slozhnykh sistem [Fractal approach to the identification of complex systems]. Dopovidi Natsionalnoi akademii nauk Ukrainy [Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine]. 2017, no. 6, pp. 46–50. (in Russian).

Bol’shakov V.I., Volchuk V.N. and Dubrov Yu.I. Razrabotka i issledovaniye metoda opredeleniya mekhanicheskikh svoystv metalla na osnove analiza fraktal'noy razmernosti yego mikrostruktury [Development and study of the method for determining the mechanical properties of a metal based on an analysis of the fractal dimension of its microstructure]. Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov [Metall Science and Heat Treatment of Metals]. 2004, no. 1, pp. 43–54. (in Russian).

Volchuk V., Klymenko I., Kroviakov S. and Orešković M. Method of material quality estimation with usage of multifractal formalism. Tehnički glasnik – Technical Journal, 2018, vol. 12, no. 2, рр. 93–97.

Volchuk V.M. Opredeleniye chuvstvitel'nosti mul'tifraktal'nykh kharakteristik metalla [Determining the sensitivity of the multifractal characteristics of metals]. Visnyk Prydniprovs’koyi derzhavnoyi akademiyi budivnytstva ta arkhitektury [Bulletin of Prydniprovs’ka State Academy of Civil Engineering and Architecture]. 2015, no. 12, pp. 10–14. (in Russian).

Bol’shakov V.I., Dubrov Yu.I., Kryulin F.V. and Volchuk V.N. Sposib vyznachennya fraktal’noyi rozmirnosti zobrazhennya [Method for Determining the Dimensionality of Images]. Patent product no. 51439А, UA. MPK 7 G06K9/00, bulletin no. 11, 2002. (in Ukrainian).

Bolshakov V.I., Volchuk V.N. and Dubrov Yu.I. Osobennosti primeneniya mul'tifraktal'nogo formalizma v materialovedenii [Features of the multifractal formalism in materials]. Dopovidi Natsionalnoi akademii nauk Ukrainy [Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine]. 2008, no. 11, pp. 99-107. (in Russian).

Volchuk V.M. O vybore masshtaba izobrazheniya struktury dlya yeye mul'tifraktal'nogo analiza [Selection of scale of picture of structure for its multifractal analysis]. Visnyk Prydniprovs’koyi derzhavnoyi akademiyi budivnytstva ta arkhitektury [Bulletin of Prydniprovs’ka State Academy of Civil Engineering and Architecture]. 2015, no. 11, pp. 38–41. (in Russian).

Volchuk V.N. K voprosu o primenenii teorii mul'tifraktalov dlya otsenki mekhanicheskikh svoystv metalla [On the application of the theory of multifractals for the evaluation of the mechanical properties of a metal]. Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov [Metall Science and Heat Treatment of Metals]. 2014, no. 3, pp. 12–19. (in Russian).

Bol’shakov V.I., Volchuk V.M. and Dubrov Yu.I. Osnovy organizacii fraktal'nogo modelirovaniya [Fundamentals of fractal modeling]. Kyiv, Ukraine : PH «Akademperiodyka» National Academy of Sciences of Ukraine, 2017, 170 p. (in Russian).

Bol’shakov V., Volchuk V. and Dubrov Yu. Puti primeneniya teorii fraktalov [Ways of applying the theory of fractals]. Saarbrucken : Palmarium Academic Publishing, 2016, 146 p. (in Russian).


Пристатейна бібліографія ГОСТ