Вибір матеріалу деталі

Раціональний вибір матеріалів для проектованих деталей можна виконати за умови знання всіх фізико-механічних, хімічних і технологічних властивостей їх, що відповідали б ряду вимог, а саме:

- експериментальним (залежно від призначення і умов використання конструкції);

- технологічним (залежним від способу отримання і обробки матеріалу і таким, що визначають трудомісткість і вартість виготовлення деталі)

- економічним (з оцінкою собівартості виготовлення деталі).

По суті справи, при виборі матеріалу для деталі проектувальник в першу чергу повинен думати про відповідність матеріалу умовам роботи деталі в конструкції, а потім тільки про вартість матеріалу, вибраного за проектом.

В цілому в приладо- і машинобудуванні застосовують:

- до 400 марок сталей;

- стільки ж кольорових сплавів;

- близько 200 видів пластмас;

- більше 150 різновидів композиційних матеріалів;

- близько 40 марок гуми;

- близько 60 марок кераміки і так далі.

Причому, кожен вид матеріалу характеризується як мінімум 20-ма параметрами. Якщо врахувати можливі види термічної обробки, різний хімічний склад і інші чинники, то всій безлічі вживаних варіантів матеріалу відповідає масив даних об'ємом близько 500 тисяч значень. У зв'язку з цим питання оптимального вибору конструкційного матеріалу достатньо складне і вирішення його утруднене без використання електронної обчислювальної машини (ЕОМ).

Вибір матеріалу з використанням ЕОМ зводиться до розв’язання наступної задачі мінімізації. Ідеальний для заданих умов матеріал характеризується заданим набором параметрів Х₁, Х₂... Х_n. Крім того повинні бути відомі критичні значення (найбільші X_jmax і найменші X_jmin) необхідних властивостей матеріалу.

Машинний пошук зводиться до відшукання такого матеріалу, значення параметрів якого Y₁, Y₂... Y_n мінімізують функцію

(1.1)

при відповідних обмеженнях вигляду:

.

Вагові коефіцієнти враховують відносну важливість (ступінь впливу) кожного параметра.

Дата добавления: 2015-10-24