Методика формирования мультипликативных информационных технологических методов

Воздействие различных видов энергии направлено на изменение внутренней энергии поверхности, что, в конечном счете, реализуется посредством взаимодействия входящих в нее атомов и молекул, при этом атомы осуществляют обмен механической энергии колебаний.

При внешних воздействиях химическая энергия определяется кинетической и потенциаль-ной энергией частиц, реализуемой механической и электромагнитной фор-мами. Для образования химической связи между двумя или более атомами необходимо разорвать связи между ними в исходных молекулах или кри-сталлах, на что затрачивается определенная энергия.

Для протекания химической реакции, с определенной конечной скоростью реагирующие атомы должны обладать некоторой кинетической энергией. Эта энергия может передаваться атомами при столкновении или взаимодействии с квантами электромагнитного поля, то есть изменение химической энергии системы может происходить под влиянием механической или электромагнитной энергии внешнего воздействия. Механическое и электромагнитное внешние воздействия реализуются посредством переноса нейтральных и заряженных частиц, а также квантами электромагнитных волн. Все это делает возможным оценить формирование сочетаний методов обработки на основе внешних воздействий.

Электромагнитное воздействие формируют такие методы, как лазерные, электронно-лучевые, термические и др.

Электромагнитное воздействие передается квантами, при этом в зависимости от интенсивности потока результатом взаимодействия может быть как преимущественное совершение механической работы, так и выделение тепла. При малых частотах и интенсивностях потока энергии не происходит фазовых превращений в поверхностном слое, но имеет место значительная деформация Интенсивность деформации оценивается за счет электромагнитных эффектов в поверхностном слое.

В данном случае промежуточных рабочих сред не требуется, так как необходимо выделить механическое действие. В условиях действия электромагнитного внешнего воздействия необходима высокая скорость нарастания плотности потока энергии. Другое применение электромагнитного поля в качестве внешнего воздействия заключается в генерировании когерентных электромагнитных волн за счет вынужденного испускания или рассеивания света активной средой, находящейся в оптическом резонаторе.

Поглощение лазерного излучения на поверхности обрабатываемой детали может приводить к образованию сильных волн давления в веществе. В условиях поглощения поверхностным слоем электромагнитного излучения происходит возрастание его внутренней энергии. Большая скорость выделения тепловой энергии порождает механическое волновое давление. Это особенно характерно в случае коротких импульсов электромагнитного излучения с интенсивным нарастанием плотности потока воздействия. Таким образом, введенный комплексный критерий внешнего воздействия эффективно оценивает физическую сторону анализируемого электромагнитного воздействия.

Механическое воздействие может осуществляться потоком нейтральных или заряженных частиц. В зависимости от массы частицы и её импульса может наблюдаться как пластическое деформирование, так и резание посредством совершения работы, выделения и передачи теплоты. При больших значениях массы и относительно малых скоростях движения частицы преимущественно совершается пластическое деформирование, которое можно характеризовать переносом импульса, количества движения, при этом данная характеристика является мерой механического воздействия.

Механическое воздействие в соответствии с гармоническим законом изменения во времени определяется совокупностью потенциальной и кинетической энергии системы. При распространении звуковых волн в внутреннем поверхностном слое осуществляется перенос энергии, а переменное механическое напряжение в поверхностном слое деталей связано с вызванной упругой деформацией.

Различные нетрадиционные методы, осуществляющие передачу механической энергии, формируют всевозможные сочетания параметров комплексного критерия внешнего воздействия. Таким образом, выделенное механическое воздействие подчиняется количественному описанию комплексного критерия внешнего воздействия, качественно отображает изменение в энергетических потоках, взаимодействующих с поверхностью обрабатываемой детали. Для реализации комбинированных методов обработки деталей машин большое значение приобретает закон изменения плотности энергии во времени.

Необходимо отметить, что реально существующее функциональное распределение плотности потока энергии во времени оценивается следующими видами: однократное, однократное с постоянным уровнем, многократное, реверсное. Однократное воздействие характерно для методов, при изменении состояния которых выделяется электромагнитная или другая форма энергии, что возможно при низких значениях энергии активации, например, в ходе рекомбинации энергии в импульсных оптических квантовых генераторах.

Если в ходе процесса формирования потока энергии необходим непрерывный подвод энергии, связанный с преодолением энергетического барьера, то такой процесс может быть резко ограничен по заднему фронту. Несмотря на принципиальную разницу в образовании указанных разновидностей потоков энергии, их различием с точки зрения формирования внешних воздействий можно пренебречь, если возможность управления крутизной заднего фронта не сопровождается качественными изменениями в процессах взаимодействия потока с поверхностью детали.

Такая ситуация реализуется при условии ма-лости вклада неуправляемого последействия внешнего воздействия, а также когда продолжительность этого последействия мала по сравнению с периодом релаксации взаимодействия с твердым телом. Такое явление характерно для лазерных, электронно-лучевых методов.

Введенное понятие «внешнее воздействие» позволяет обобщённо рассмотреть результат применяемых методов. При этом создается матрица внешнего воздействия, включающая такие энергетические показатели потоков (электромагнитного, механического, корпускулярного), как плотность потока энергии, скорость нарастания плотности потока и импульса.

С целью проведения обобщенных расчетов вводится матрица внешнего воздействия. Она представляет собой матрицу параметров качества со следующим перечнем математических моделей напряженно – деформированного состояния (НДС).

Однако в указанных работах отсутствуют расчетные зависимости, оценивающие вводимые параметры матрицы внешнего воздействия, а также не раскрыты принципы построения сочетаний воздействий, их типовые разновидности.