Методическое и техническое обеспечения исследований упрочнения и разрушения ферромагнитных металлов, страница 10

Используемый комплекс средств и методов исследований, и испытаний смазочных сред и материалов позволил производить лабораторную и эксплуатационную оценку их свойств, определение влияния на трение, изнашивание и токопрохождение в контакте, а также разработку практических рекомендаций по использованию в натурных условиях.

2.4 Методы вычислительной техники и элементы метрологического обеспечения экспериментов

Модели теоретического расчета структурных критериев трещинообразования при трении учитывали силовые аспекты плоских скоплений дислокаций, наблюдаемых экспериментально при электронномикроскопических исследованиях дислокационной структуры никеля при фрикционном нагружении. В этих моделях используются данные распределения полей упругих напряжений в головной области плоского скопления дислокаций с последующей интерпретацией их к полосе скольжения. Согласно принятой модели плоского скопления дислокаций, заторможенного стабильным стопором, и по наблюдаемой его головной части восстановлены параметры всего плоского скопления. Параметрами модельных задач служили экспериментально наблюдаемые значения плоских скоплений, такие как количество плоских скоплений, расстояние между ними, расстояние между дислокациями в головной части скопления. Этот модельный расчет позволил определить: распределение осевых упругих напряжений; расстояние от головной части скопления и до области неустойчивого состояния решетки. Согласно принятых модельных представлений решена задача распределения упругих напряжений и сделан их численный анализ для пространства впереди головной части дислокационного скопления.

Параметры плоских дислокационных скоплений считывались с электронномикроскопических снимков (увеличение 54000^х) с помощью измерительного микроскопа ПУОС, включенного в линию ЭВМ "Минск-32" группы обработки фильмовой информации филиала лаборатории НИИЯФ г. Дубна.

Расчет компонент тензора напряжений силового поля плоских скоплений и полос скольжения проводился на ЭВМ ЕC-1022 и IBM PC АТ-286. Рассчитаны графические зависимости нормальных и тангенциальных напряжений на длине зоны 100 Å в плоскости скольжения и по нормали к ней по глубине 600 Å с шагом 5 и 10 Å. Построена графическая картина распределения знаков нормальных напряжений плоских скоплений дислокаций.

Функции _yy и _xy описывающие распределение полей упругих напряжений в полосе скольжения, являются функциями двух переменных. Поэтому для графического отображения поведения этих функций использован пакет трехмерной научной графики SURFER, работающий на персональной ЭВМ IBM PC АТ-286. Для расчета значений указанных функций в прямоугольной области X [10, 300] * У [0, 400] разработана программа ZDJSL.PAS, на языке программирования Turbo - Pascal 5.5. Расчет проводился для прямоугольной сетки 30x30 точек. Результаты расчета записывались в файл zdisl.grd, который затем обрабатывался пакетом SURFER. Изображение соответствующей трехмерной поверхности строилось в изометрической проекции на экране компьютера, причем параметры изображения (углы наблюдения, масштаб изображения и т.п.) задавались в диалоговом режиме. Пакет SURFER, кроме этого, позволяет отпечатать на принтере копию изображения, построенного на экране. В Приложении 1 приведены полученные описанным способом изображения трехмерных поверхностей функций (_yy) - (_xy)  для случаев 1, 2 и 3 источников. Чтобы картина не была громоздкой, изображается только верхняя сторона поверхности. Для более наглядного представления каждая поверхность изображена с двух точек наблюдения (под азимутальными углами 30 и 210 градусов. Угол возвышения точки наблюдения над нулевой плоскостью для всех изображений равен 15 градусов. Построенные изображения используются для количественного анализа эффекта усиления суммарного напряжения при взаимодействии упругих полей смежных источников.

Обеспечение необходимого уровня достоверности полученных в работе результатов обусловило применение широкого комплекса существующих методов и стандартной аппаратуры и выполнение некоторых конструктивных дополнений к ней, а также разработки новых методик и создание соответствующих установок для выполнения поставленных задач исследования. При решении этого вопроса учитывались корректность, чувствительность, экспресность и другие характеристики примененных современных методов.