Основы теории подобия

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

по курсу «Основы научных исследований»

Для студентов направления 150700.62 – «Машиностроение» и 261400.62 – «Технология художественной обработки

Материалов»

Одобрено методической комиссией по направлению:

150000 – Металлургия, машиностроение и металлообработка

261000 – Технология продовольственных продуктов и потребительских товаров

МОСКВА

Разработано в соответствии с Федеральным Государственным образовательным стандартом ВПО 2009 г. для направления 150700.62– «Машиностроение»

Рецензенты:

доцент кафедры «МиТОМД» Университета машиностроения С.А. Типалин

профессор кафедры «МиТОМД» Университета машиностроения Н.Ф. Шпунькин

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ по курсу «Основы научных исследований»

для студентов направления 150700.62 – «Машиностроение» и 261400.62 – «Технология художественной обработки материалов». Авторы: Калпин Ю.Г., Крутина Е.В.– М.: Университет машиностроения, 2014. – 53 с.

В учебном пособие приведены научные основы эксперимента. Дается краткая характеристика основ теории подобия, методы измерения параметров пластического деформирования: измерения сил, напряжений, перемещений, деформаций, температуры. Поднимается вопрос планирования эксперимента. Описаны методы обработки результатов эксперимента

© Калпин Ю.Г., Крутина Е.В. 2014.

© Университет машиностроения, 2014.

Научные основы эксперимента

Задачами экспериментальных исследований при обработке металлов давлением являются:

1) установление закономерностей поведения металлов при пластической деформации и их математическое описание;

2) проверка математических соотношений, полученных теоретическим путем.

Основы теории подобия

Так же, как и теоретические исследования, эксперимент служит для сокращения материальных и временных затрат при подготовке производства. Перенос данных, полученных лабораторным путем на модели, на натурный процесс возможен при условии соблюдения критериев подобия.

Подобие бывает геометрическим и физическим. Геометрическое подобие: две геометрические фигуры подобны, если отношения их соответствующих размеров одинаковы.

Физические явления подобны, если по известным характеристикам одного можно получить характеристики другого простым пересчетом. В установлении правил пересчета состоит задача моделирования. Задача облегчается, если процесс описывается известными уравнениями. Если процесс не имеет аналитического описания, используется анализ размерностей.

Моделированием на основе теории подобия можно изучать:

- влияние деформации на свойства и структуру металла;

- закономерности формоизменения металла:

- влияние контактных условий на деформацию;

- воздействие разных факторов на сопротивление деформации;

- распределение напряжений на контактной поверхности и внутри деформируемого полуфабриката;

- силовые условия процесса и т.д.