3380

Рис. 5. График диаграммы направленности моделируемой антенны

Рис. 6. График коэффициента стоячей волны моделируемой антенны

171

Рис. 7. График усиления моделируемой антенны Основываясь на полученных вычислениях и графиках,

можно сказать, что антенна, с данными расчётными характеристиками и данной конструкции, может обеспечить качественный приём цифрового телевидения в городе Воронеж.

Литература

1.Харченко, К.П. УКВ антенны [Текст]: брошюра / К.П. Харченко. - Москва: Изд-во ДОСААФ, 1969. - 112 с.

2.Синдеев, Ю.Г. Телевизионные антенны [Текст]: книга

/Ю.Г. Синдеев. - Ростов-на-Дону: Изд-во «Феникс», 1977.-192 с.

3.Никитин В.А. 100 и одна конструкция антенн [Текст]: приложение к журналу «Радио» - Выпуск 16 / В.А. Никитин, Б.Б. Соколов, В.В. Щербаков. - Москва: Изд-во

«Символ-Р», 1996. - 167 с.

Воронежский государственный технический университет

172

УДК 621.396.677

Д.А. Свиридов, В.Н. Семыкин, Д.Ю. Левин, О.А. Рябинина

ПРОГРАММА РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ

СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОСНОВЕ ИЗМЕРЕНИЙ МАГНИТОУПРУГИМ МЕТОДОМ

Работа посвящена разработке приложения «Программа расчета», позволяющего автоматизировать вычисления по получению количественных показателей напряженного состояния сварных соединений. В компьютерной программе реализовано численное интегрирование на основе исходных данных в виде двумерных массивов. Особое внимание в работе уделено интерфейсу приложения и его возможностям относительно ввода исходных значений и выводу результатов. В качестве положительного эффекта от внедрения «Программы расчета» указывается радикальное сокращение времени получения показателей в удобной для исследователей форме

На кафедре графики, конструирования и информационных технологий в промышленном дизайне ВГТУ ведется научная работа по изучению с помощью физического неразрушающего магнитоупругого метода геометрических и количественных характеристик напряженного состояния сварных соединений толщиной до 8 мм с изотропными зонами в полях изостат

[1].

С целью контроля результативности снижения уровня остаточных сварочных напряжений (ОСН)импульсным воздействием с заданной удельной кинетической энергией 30…60 Дж/см2 ставили задачуполучения полей траекторий главных напряжений (они же изостаты, линии тяжения) и количественных данных об уровне ОСНдо и после обработки соединений.В рамках данных исследований использовали стыковые образцы из Ст3 размерами 200×200×8 мм.

Процесс контроля выполняется в пять этапов [2], в рамках которых необходимо:

173

–подготовить и закрепить на поверхности образца миллиметровую бумагу с координатной сеткой (шаг10×10 мм);

–измерить значения разности главных напряжений (σ1– σ2) и углов наклона главных площадок к выбранной оси (α)с помощью магнитоупругого датчика с угломерным устройством в каждом узле координатной сетки до и после обработки образца импульсным воздействием.

–выполнить перевод полученных значений из единиц шкалы магнитоупругого измерителя ИМН-4М в мегапаскали (МПа) в соответствии с тарировочным графиком для Ст3.

–выполнить расчет количественных показателей напряженного состояния в стыковом сварном образце до и после обработки его импульсным воздействием.

–построить поле изостат на основе полученного массива значений углов наклона главных площадок α.

Для автоматизации выполнения четвертого этапа исследований была разработана компьютерная программа на языке высокого уровня С++ в среде разработки BorlandC++ Builder 6 (рис. 1).

Рис. 1. Главное окно приложения «Программа расчета»

174

а)

б)

Рис. 2. Пример файлов с результатами экспериментов до или после обработки импульсным воздействи-

ем стыкового сварного образца:

а) – разностей главных напряжений (σ1–σ2); б) – углов наклона α.

Выполнение расчетов требует:

– сформировать файлы результатов экспериментов (включая предварительный расчет третьего этапа) в формате *.txt (рис. 2), причем в первой строке необходимо обозначить размерность соответствующего массива;

–осуществить ввод значений (σ1–σ2) и α в таблицы приложения, используя кнопки «Чтение файла главных напряжений» и «Чтение файла углов наклона кас-х» соответственно;

–сохранить размерность массивов в программе, используя кнопку «Создать/определить размерность», и сами массивы – кнопки «Сохранить массив разниц напряжений» и «Сохранить массив углов наклона кас-х»;

–задать в специально отведенные поля значения шагов координатной сетки (рис. 3).

175

Рис. 3. Главное окно программы после ввода исходных данных

а)

Рис. 4. Окна вывода результатов расчетов:

а) – в табличном виде для всех показателей; б) – в виде графиков σх и σy

176

б)

При нажатии кнопки «Выполнить расчеты» на основе введенных данных выполняется численное интегрирование дифференциальных уравнений равновесия для плоского напряженного состояния [3] с вычислением касательных (τxy), наибольших (σ1) и наименьших (σ2) главных, продольных (σх) и поперечных (σy) относительно сварного шва, напряжений.

Результаты расчета возможно вывести как в табличном виде (рис. 4, а), так и в виде графиков (рис. 4, б) при нажатии на соответствующие кнопки главного меню или окна программы.

Следует отметить возможность сохранения каждой из таблиц выходных данных в виде файла в формате *.txt, используя кнопки меню соответствующего окна (рис. 4, а), а также представление результатов в графическом виде для каждой строки исходных данных (кроме первой и последней в силу особенностей численного интегрирования).

Внедренная в процесс исследований «Программа расчета» позволяет радикально сократить время на обра-

177

ботку результатов экспериментов, а также повысить точность нахождения количественных показателей напряженного состояния сварных соединений.

Литература

1.Семыкин В.Н., Снижение остаточных сварочных напряжений выстрелами свинцовой дробью [Текст] / В.Н. Семыкин, А.В. Бесько, В.Н. Проценко, Д.А. Свиридов // Сварка и диагностика, – № 4. – НАКС Медиа, Москва, 2016. – С. 57-60.

2.Кучер А.Т., Совершенствование методики и аппаратуры для определения остаточных сварочных напряжений магнитоупругим способом[Текст] / А.Т. Кучер, В.Н. Семыкин // Сварочное производство,– №10. – Технология машиностроения, Москва, 1995– С. 32-33.

3.Касаткин Б.С., Экспериментальные методы исследования деформаций и напряжений [Текст] / Б.С. Касаткин, А.Б. Кудрин, Л.М. Лобанов, В.А. Пивторак, П.И. Полухин, Н.А. Чиченев. – Киев: Наукова думка, 1981. – 584 с.

Воронежский государственный технический университет

178

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работы, входящие в данный сборник, посвящены различным вопросам и задачам обеспечения и повышения качества и надежности радиоэлектронных устройств, приборов, комплексов и систем, программно-технических систем и комплексов, освещают вопросы разработки соответствующих методик, моделей, алгоритмов, методов проектирования, анализа и оценки показателей качества и надежности, отражают результаты практических и теоретических исследований, проектных работ, проведенных в вузах и предприятиях г. Воронежа. Опубликованные статьи отражают современный уровень и перспективные направления в области создания и производства высоконадежных радиоэлектронных средств, технических и программнотехнических систем, имеют прикладную направленность и охватывают широкий круг вопросов, связанных с проектированием, испытаниями, изготовлением и эксплуатацией данного класса устройств и систем.

179