Введение к работе
Актуальность темы. Стремясь повысить качество товаров и услуг, производители внедряют на предприятиях статистические методы и систему менеджмента качества. Особое место во внедрении системы менеджмента качества занимают вопросы управления качеством материалов, их квалиметрической оценки, поскольку, как известно, без высокого качества исходных материалов невозможно добиться высокого качества конечных изделий. Большое значение при этом имеет правильный выбор исходного материала в зависимости от условий применения, соотношения цены и качества. Особую роль в решении проблемы выбора исходных материалов соответствующего качества играет процедура проведения оценки качества материалов.
В области исследования качества материалов используются различные квалиметрические методы оценки в зависимости от самого материала, специфики его производства, применения, испытания. Например, в таких областях, как металлургия, строительство, используются статистические методы оценки и контроля качества. В данном случае статистические методы позволяют в наиболее полной степени контролировать и управлять процессом получения материалов надлежащего качества. Но в ряде других сфер решение данного вопроса требует определенных разработок. Так, например, в области высокоскоростного разрушения материалов проблема выбора материала, в основном, решается методом экспертных оценок. При этом оценка материала основывается на знаниях экспертов, имеющих большой опыт в исследовании материалов в условиях высокоскоростного нагружения. Но, наряду с экспертным методом, в данной области необходимо внедрение дополнительных квалиметрических методов оценки качества материалов, поскольку экспертный метод требует существенных временных и трудозатрат. Кроме того, в ряде случаев он может характеризоваться несогласованностью мнений экспертов. Необходимость комплексной оценки качества материалов в условиях высокосростных воздействий представляет особый интерес, т.к. такие материалы используются в качестве брони в военной технике, деталей аппаратов, изоляции в космической и подводной технике. В связи с этим, актуальным являются исследования, направленные на разработку рекомендаций по применению квалиметрических методов для проведения оценки качества материалов в условиях высокоскоростного нагружения.
Цель работы и задачи исследования. Целью работы является разработка механизма квалиметрической оценки и выбора материалов для изделий, работающих в области высокоскоростных воздействий.
Для реализации поставленной цели необходимо выполнение следующих задач:
провести анализ характеристик материалов, используемых в условиях ударных нагрузок, экспериментальных методов нагружения;
провести анализ квалиметрических методов, используемых для оценки качества материалов;
определить критерии оценки качества материалов в условиях экстремальных нагрузок;
усовершенствовать квалиметрические методы, выбранные для оценки качества материалов в условиях ударного нагружения;
разработать алгоритм и методические рекомендации оценки качества материалов, осуществить практическую реализацию разработанных положений.
Объектом исследования являются характеристики качества материалов в условиях высокоскоростного нагружения.
Предметом исследования являются методы оценки качества материалов.
Методы исследования. При решении поставленных задач использовались, методы системного анализа, статистические методы анализа информации, квалиметрические методы оценки качества объектов, экспериментальные методы нагружения и исследования материалов.
Научная новизна. В работе выдвинуты, теоретически обоснованы и доведены до практического применения принципиально новые положения, к которым относятся:
-
Комплексный подход к выбору квалиметрических методов оценки качества нагруженных материалов, основанный на выделении ключевых (динамических) характеристик качества с учетом влияния параметров и условий нагружения на данные характеристики.
-
Алгоритм, определяющий порядок проведения оценки качества нагруженных материалов в зависимости от способа экспериментального испытания и направленный на осуществление обоснованного выбора и применения квалиметрических методов оценки.
-
Методические рекомендации по применению предложенных методов, проведению оценки и анализу результатов измерения качества.
Практическая значимость работы. Результаты диссертационного исследования могут быть полезны предприятиям и производственным объединениям, занимающимся разработкой и производством средств бронезащиты, индивидуальной защиты, элементов космической техники, медицинской техники.
Применение предложенных квалиметрических методов позволяет усовершенствовать существующую методику оценки качества материалов, в условиях высокоскоростного нагружения путем проведения комплексной и наглядной оценки, а также упростить процедуру выбора материалов, обладающих оптимальным качеством с точки зрения соотношения цены и качества, условий конечного применения. Предложенные квалиметрические методы (в отличие от экспертных) позволяют экономить временные затраты. Они не требуют высокой квалификации и опыта в исследовании и проведении соответствующих экспериментов от персонала, последующего сложного анализа и математической обработки результатов оценки. Внедрение предложенных методов в дальнейшем позволит прогнозировать качество нагруженных материалов в заданных условиях по результатам проведенных оценок и накопленных данных, что дает возможность экономить средства на проведении дорогостоящих испытаний.
Достоверность научных результатов, содержащихся в работе, обеспечивается: применением точных приборов и установок проведения и регистрации экспериментов, корректностью применения математического аппарата, инструментов и методов оценки качества, достоверностью экспертных оценок, публикацией и обсуждением основных результатов исследований.
Апробация работы. Научные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: IX и X научно-практических конференциях студентов и аспирантов СПбГИЭУ (Санкт-Петербург, 2006, 2007); XVI Петербургских чтениях по проблемам прочности (Санкт-Петербург, 2006); IV международной школе-конференции «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений» (Тамбов, 2007); VII всероссийской научно-практической конференции «Управление качеством» (Москва, 2008); I Научном конгрессе студентов и аспирантов (Санкт-Петербург, 2008); 14-th Nordic-Baltic Conference of Biomedical Engineering and Medical Physics (Riga, 2008).
Публикации. По основным материалам исследований опубликовано 9 печатных работ, из которых 1 – в издании, рекомендованном ВАК.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы из 104 наименований. Основная часть работы изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 70 рисунков, 25 таблиц.
