danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"dan-191Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИTECHNICAL SCIENCESМУЛЬТИФРАКТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТРОЕНИЯ СТРУКТУР И ВЕЙВЛЕТ-АНАЛИЗ РЕЛЬЕФА ПОВЕРХНОСТИ ТРЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛАMULTIFRACTAL ANALYSIS OF THE STRUCTURE AND THE WAVELET ANALYSIS OF THE FRICTION SURFACE RELIEF FOR COMPOSITE MATERIALSВИТЯЗЬП. А.VITIAZP. A.

академик

mlk-z@mail.ruХЕЙФЕЦМ. А.KHEIFETZM. L.КОЛМАКОВА. Г.KOLMAKOVA. G.ЗВЕРЕВА. А.ZVEREVA. A.КОБЕЛЕВАЛ. И.KOBELEVAL. I.Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, МинскBelarusГНПО "Центр" НАН Беларуси, МинскBelarusИнститут металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, МоскваRussian Federation201408062016581101108Copyright © ВИТЯЗЬ П.А., ХЕЙФЕЦ М.А., КОЛМАКОВ А.Г., ЗВЕРЕВ А.А., КОБЕЛЕВА Л.И., 20162016ВИТЯЗЬ П.А., ХЕЙФЕЦ М.А., КОЛМАКОВ А.Г., ЗВЕРЕВ А.А., КОБЕЛЕВА Л.И.VITIAZ P.A., KHEIFETZ M.L., KOLMAKOV A.G., ZVEREV A.A., KOBELEVA L.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/191

Показано применение комплексного мультифрактального и вейвлет-анализа для качественного и количественного описания структур материала и поверхности, позволяющее выявить плохо различимые другими отдельными методами отличия, оценить системные характеристики структур материалов и охарактеризовать процессы их самоорганизации. Рассмотрено в сопоставимых термодинамических условиях формирование в режиме задира структур поверхности трения для композиционных материалов на основе алюминиевого сплава с добавками Al2O3 и SiC. Добавление SiC по сравнению с Al2O3 в меньшей мере способствует фрагментации и повышению частоты процессов схватывания и разрыва. Дополнительное введение графита в еще большей степени усиливает различие между материалами с добавками Al2O3 и SiC, что приводит к формированию наименее упорядоченных структур поверхности трения. Добавление графита к армированному SiC композиционному материалу приводит к увеличению степени неравновесности термодинамических условий формирования структур.

The article deals with the application of complex multifractal and wavelet analysis to describe material and surface structures qualitatively and quantitatively, which allows revealing the differences poorly distinguished with other separate methods and estimating system characteristics of structures and characterizing the process of structure self-organization. The formation by tearing friction surface structures for composite materials with additives of Al2O3 and SiC is described in comparable thermodynamic conditions. Adding SiC in comparison with Al2O3 promotes to a lesser extent the fragmentation and increase in frequency of setting and breaking processes. An additional introduction of graphite in even greater degree strengthens the distinctions between materials with SiC and Al2O3 additives, which results in the formation of the least ordered structures of the friction surface. Adding graphite to a reinforced SiC composite material results in increasing the non-equilibrium of thermodynamic conditions for structure formation.

ReferencesКуксенова Л. И., Лаптева В. Л., Колмаков А. Г., Рыбакова Л. М. Методы испытаний на трение и износ. М., 2001. – 152 с.Куксенова Л. И., Лаптева В. Л., Колмаков А. Г., Рыбакова Л. М. Методы испытаний на трение и износ. М., 2001. – 152 с.Справочник по триботехнике / под общ. ред. М. Хебды и А. В. Чичинадзе: в 3 т. М., 1989. Т. 1: Теоретические основы. – 400 с.Справочник по триботехнике / под общ. ред. М. Хебды и А. В. Чичинадзе: в 3 т. М., 1989. Т. 1: Теоретические основы. – 400 с.Salomon G. // ASLE Trans. 1974. Vol. 17, N 4. P. 295–299.Salomon G. // ASLE Trans. 1974. Vol. 17, N 4. P. 295–299.Czichos H., Molgaard J. // Wear. 1977. Vol. 44, N 2. P. 300–306.Czichos H., Molgaard J. // Wear. 1977. Vol. 44, N 2. P. 300–306.Витязь П. А., Ильющенко А. Ф., Хейфец М. Л. и др. Технологии конструкционных наноструктурных материалов и покрытий / под общ. ред. П. А. Витязя и К. А. Солнцева. Минск, 2011. – 283 с.Витязь П. А., Ильющенко А. Ф., Хейфец М. Л. и др. Технологии конструкционных наноструктурных материалов и покрытий / под общ. ред. П. А. Витязя и К. А. Солнцева. Минск, 2011. – 283 с.Васильев А. С., Дальский А. М., Клименко С. А. и др. Технологические основы управления качеством машин. М., 2003. – 256 с.Васильев А. С., Дальский А. М., Клименко С. А. и др. Технологические основы управления качеством машин. М., 2003. – 256 с.Иванова В. С., Баланкин А. С., Бунин И. Ж., Оксогоев А. А. Синергетика и фракталы в материаловедении. М., 1994. – 383 с.Иванова В. С., Баланкин А. С., Бунин И. Ж., Оксогоев А. А. Синергетика и фракталы в материаловедении. М., 1994. – 383 с.Хейфец М. Л. Проектирование процессов комбинированной обработки. М., 2005. – 272 с.Хейфец М. Л. Проектирование процессов комбинированной обработки. М., 2005. – 272 с.Встовский Г. В., Колмаков А. Г., Бунин И. Ж. Введение в мультифрактальную параметризацию структур материалов. Ижевск, 2001. – 116 с.Встовский Г. В., Колмаков А. Г., Бунин И. Ж. Введение в мультифрактальную параметризацию структур материалов. Ижевск, 2001. – 116 с.Колмаков А. Г. // Металлы. 2004. № 4. С. 98–107.Колмаков А. Г. // Металлы. 2004. № 4. С. 98–107.Блаттер К. Вейвлет-анализ. Основы теории. М., 2004. – 280 с.Блаттер К. Вейвлет-анализ. Основы теории. М., 2004. – 280 с.Левкович-Маслюк Л., Переберин А. Введение в вейвлет-анализ. М., 1999. – 280 с.Левкович-Маслюк Л., Переберин А. Введение в вейвлет-анализ. М., 1999. – 280 с.Чернышова Т. А. и др. Взаимодействие металлических расплавов с армирующими наполнителями. М., 1993. – 272 с.Чернышова Т. А. и др. Взаимодействие металлических расплавов с армирующими наполнителями. М., 1993. – 272 с.Колмаков А. Г., Зверев А. А., Хейфец М. Л., Кухта С. В. // Вестн. Полоцк. гос. ун-та. Сер. С. Фундаментальные науки. 2011. № 12. С. 19–29.Колмаков А. Г., Зверев А. А., Хейфец М. Л., Кухта С. В. // Вестн. Полоцк. гос. ун-та. Сер. С. Фундаментальные науки. 2011. № 12. С. 19–29.Kolmakov A., Zverev A. // Deformation & Fracture of Materials and Nanomaterials – DFMN 2007: Book of articles / ed. by О. А. Bannykh et al. Moscow, 2007. P. 637–639.Kolmakov A., Zverev A. // Deformation & Fracture of Materials and Nanomaterials – DFMN 2007: Book of articles / ed. by О. А. Bannykh et al. Moscow, 2007. P. 637–639.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.