Регрессионная модель процесса лазерного упрочнения

Научная библиотека Комментариев к записи Регрессионная модель процесса лазерного упрочнения нет

Чигиринский Ю.Л., Щепетнов И.А., Чигиринская Н.В. // Журнал Фундаментальные исследования. – 2015. – № 6 (часть 2) – С. 306-310, УДК 621.789; 519.246

Представлена и обоснована статистическая модель, отражающая взаимосвязи характеристик обрабатываемого материала и технологических режимов лазерного упрочнения с результатами обработки – глубиной поверхностного слоя с измененными физико-механическими свойствами. Модель построена как обобщение результатов исследований отечественных и зарубежных специалистов. Для определения коэффициентов регрессии использована методика полнофакторного производственного эксперимента. При построении аддитивной и мультипликативных моделей обеспечено выполнение комплекса условий Гаусса – Маркова. Показано, в результате сравнения моделей с точки зрения достоверности, адекватности и относительной погрешности, что наиболее корректное описание процесса дает степенная мультипликативная модель. Приведены практические рекомендации относительно применения методов математической статистики для отбора управляющих факторов, построения регрессионных моделей и прогнозирования результатов лазерного упрочнения поверхностей стальных деталей.

Описание на английском языке:

REGRESSION MODEL OF LASER HARDENING PROCESS
Chigirinskiy Y.L. ,Schepetnov I.A., Chigirinskaya N.V.
The Volgograd State Technical University

Abstract:
Presents and justifies a statistical model that expresses the relationship of the characteristics of the processed material and technological conditions of laser hardening the processing results – the depth of the surface layer with modified physical and mechanical properties. The model is constructed as a generalization of the research results of domestic and foreign experts. To determine the coefficients of the regression methodology used full factorial production experiment. When building additive and multiplicative models based on the complex conditions of the Gauss-Markov. Shows the comparison of models from the point of view of reliability, adequacy, and relative error, which is the most correct description of the process gives power multiplicative model. Practical recommendations on the application of mathematical statistics methods for the selection of control factors in the regression models and prediction results of laser surface hardening of steel parts.

Проведен литературный обзор научных работ по лазерному упрочнению поверхностного слоя сталей и чугунов и выявлены основные факторы, которые в конечном итоге влияют в большей мере на требуемые свойства поверхностной закалки.

Виртуальный полнофакторный эксперимент охватывает стали [3] 20ХНЗА, 45ХН2МФА, 12X13, 30X13, 12X17, 15Х25Т, 12Х18Н10Т. Данные для моделирования получены в результате анализа результатов исследований [1, 2, 7 и др.], опубликованных в научных периодических и монографических изданиях. Достоверность средних значений, определенная по критерию Стьюдента, составила не менее 98 % с учетом объемов статистических выборок не менее 140 наблюдений.

Общий массив (табл. 1) исходных данных включает усредненные результаты 140 экспериментов, что образует выборку, репрезентативность которой достаточна для построения аддитивной [4, 5] четырехфакторной (140 > 24 = 16) и мультипликативных (140 > 34 = 81) регрессионных моделей.

Сравнение коэффициентов регрессии нормированных моделей позволяет сделать следующее заключение: линейная модель не в полной мере учитывает влияние рассматриваемых технологических факторов, поскольку коэффициент A0 (степень риска) достаточно велик, по сравнению с коэффициентами регрессии технологических факторов.

Ранжированные по степени значимости списки технологических факторов выглядят следующим образом.

Для степенной модели:

– длительность воздействия лазерного луча (время обработки);

– скорость вращения обрабатываемой детали;

– радиус лазерного луча (радиус светового пятна на обрабатываемой поверхности);

– теплофизические характеристики обрабатываемого материала.

Для показательной модели:

– длительность воздействия лазерного луча (время обработки);

– радиус лазерного луча (радиус светового пятна на обрабатываемой поверхности);

– скорость вращения обрабатываемой детали;

– теплофизические характеристики обрабатываемого материала.
pic_51_fmt
Сравнительная оценка погрешности и достоверности (табл. 6) моделей позволяет сформулировать следующие выводы:

1) степенная полнофакторная модель наиболее адекватно описывает процесс лазерного упрочнения поверхностного слоя исследованных сталей;

2) проведенный авторами предварительный анализ литературы о наиболее значимых факторах, влияющих на процесс закалки, вполне согласуется с результатами моделирования.

Полное содержание статьи: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=38561

Рекомендуем для Вас

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top