Kratke informacije o tehnološkim ispitivanjima materijala. Provođenje tehnoloških ispitivanja. Optička i fizikalna ispitivanja

U udžbeniku se iznose osnove teorije determinističkih i slučajnih signala, linearnih i nelinearnih sklopova s ​​konstantnim parametrima, optimalnog i diskretnog filtriranja signala, kao i autooscilatora. Uz teoretsko gradivo predviđena su ispitna pitanja. detaljni primjeri rješavanja zadataka, kao i zadaci za samostalno rješavanje (s odgovorima).
Preporuka Nastavno-metodološke zajednice sveučilišta Ruska Federacija o obrazovanju u području radiotehnike, elektronike, biomedicinske tehnike i automatike kao udžbenik za studente visokih učilišta obrazovne ustanove studenti koji studiraju na smjeru 210400 "Radiotehnika".

Trigonometrijski Fourierov red.
Trigonometrijski harmonijski niz, koji se najčešće naziva jednostavno Fourierov red, zauzima posebno mjesto među radiotehničkim primjenama funkcionalnih nizova: važnost rastavljanja signala u ortogonalnom harmonijskom sustavu funkcija određena je, posebice, prirodom transformacija koju signal doživljava kada prolazi kroz stacionarni linearni krug.

Izlazni signal je u ovom slučaju harmonijski signal iste kutne frekvencije s, koji se od ulaznog razlikuje po amplitudi i faznom pomaku. Ako je poznata dekompozicija ulaznog signala u sustav trigonometrijskih funkcija, tada se izlazni signal može dobiti kao zbroj ulaznih harmonika koje neovisno transformira sklop. Osim toga, u proračunima je moguće koristiti tzv. simboličku metodu (metoda kompleksnih amplituda), dobro poznatu iz tečaja teorije strujnih krugova.

Sadržaj
Predgovor
1. Glavne karakteristike determinističkih signala
1.1. Signali, modeli signala
1.2. Generalizirani Fourierov red
1.3. Trigonometrijski Fourierov red
1.4. Spektri nekih periodičkih signala
1.5. Fourierova transformacija i njezina svojstva
1.6. Fourierova transformacija nekih signala
1.7. Teoremi o spektrima
1.8. Spektralne funkcije produkta i konvolucija signala
1.9. Fourierova transformacija nekih apsolutno neintegrabilnih signala
1.10. Energetski odnosi u spektralnoj analizi
1.11. Korelacijska analiza determinističkih signala
1.12. Konvolucija signala
1.13. Korelacijska spektralna analiza determinističkih signala
Zadaci
2. Modulirani radio signali
2.1. Modulacija. Osnovni koncepti
2.2. Amplitudno modulirani radio signali
2.3. Kutno modulirani radio signali
2.4. Fourierova analiza moduliranih radio signala
2.5. Modulacija amplitude impulsa
2.6. Intrapulsna modulacija
2.7. Složena ovojnica radio signala. Unakrsna korelacijska funkcija moduliranih signala
2.8. Analitički signal i Hilbertova transformacija
Kontrolna pitanja i zadaci
Zadaci
3. Osnove teorije slučajnih procesa
3.1. Ansambl implementacija
3.2. Probabilističke karakteristike slučajnih procesa
3.3. Korelacijske funkcije slučajnih procesa
3.4. Stacionarni i ergodički slučajni procesi
3.5. Spektralne karakteristike slučajnih procesa
3.6. Wiener-Khinchinov teorem
3.7. Uskopojasni slučajni proces
Kontrolna pitanja i zadaci
Zadaci
4. Linearni sklopovi s konstantnim parametrima
4.1. Frekvencijske i vremenske karakteristike linearnih sklopova. Metode analize prolaza determinističkih signala
4.2. Proračun prijelaznih i impulsnih karakteristika linearnog strujnog kruga
4.3. Transformacija karakteristika slučajnog procesa u linearnom lancu
4.4. RC niskopropusni i visokopropusni filtri i njihove karakteristike
4.5. Propuštanje signala kroz najjednostavnije RC sklopove
4.6. Jednostruki oscilatorni krug i njegove glavne karakteristike
4.7. Linearni krugovi s povratnom spregom
4.8. Uvjeti stabilnosti linearnog lanca
Kontrolna pitanja i zadaci
Zadaci
5. Načela optimalnog linearnog filtriranja signala na pozadini smetnji
5.1. Dosljedno filtriranje determinističkih signala
5.2. Omjer signal/šum na ulazu i izlazu usklađenog filtra
5.3. Primjena podudarnih filtara
5.4. Optimalno filtriranje za ne-bijeli šum
5.5. Kvazioptimalno filtriranje determinističkih signala
5.6. Optimalno filtriranje slučajnih signala
Kontrolna pitanja i zadaci
Zadaci
6. Osnove diskretnog filtriranja signala
6.1. Analogni, diskretni i digitalni signali
6.2. Šum kvantizacije
6.3. Kotelnikovljev teorem
6.4. Spektar uzorkovanog signala
6.5. Diskretna Fourierova transformacija
6.6. Brza Fourierova transformacija
6.7. metoda z-transformacije
6.8. Algoritam diskretnog filtriranja
6.9. Funkcija diskretnog sustava filtera
6.10. Rekurzivni i nerekurzivni diskretni filtri
6.11. Oblici implementacije digitalnih filtara
6.12. Metode sinteze diskretnih filtara
6.13. Primjeri sinteze digitalnih filtara
6.14. Diskretni slučajni signali
Kontrolna pitanja i zadaci
Zadaci
7. Pretvorba radio signala u nelinearnim radijskim sklopovima
7.1. Nelinearni elementi
7.2. Aproksimacija nelinearnih karakteristika
7.3. Utjecaj harmonijskog udarca na nelinearni element bez inercije
7.4. Bi- i poliharmonijski utjecaj na beztromni nelinearni element. Pretvorba frekvencije signala
7.5. Nelinearno rezonantno pojačanje i množenje frekvencije
7.6. Dobivanje amplitudno moduliranih oscilacija
7.7. Detekcija amplitude
7.8. Detekcija frekvencije i faze
7.9. Utjecaj slučajnog stacionarnog signala na nelinearni element bez inercije
Kontrolna pitanja i zadaci
Zadaci
8. Generiranje harmonijskih vibracija
8.1. Samooscilirajući sustav
8.2. Ravnoteža amplituda i ravnoteža faza
8.3. Pojava oscilacija u autooscilatoru
8.4. Stacionarni način rada autogeneratora
8.5. Načini meke i tvrde samopobude
8.6. Nelinearna jednadžba autooscilatora
8.7. Analiza krugova LC oscilatora
8.8. RC oscilatori i oscilatori s unutarnjom povratnom spregom
Kontrolna pitanja i zadaci
Zadaci
Primjena. Odgovori na probleme
Odgovori na probleme u 1. poglavlju
Odgovori na probleme u 2. poglavlju
Odgovori na probleme u 3. poglavlju
Odgovori na probleme u 4. poglavlju
Odgovori na probleme u 5. poglavlju
Odgovori na probleme u 6. poglavlju
Odgovori na probleme u 7. poglavlju
Odgovori na probleme u 8. poglavlju
Bibliografija
Abecedno kazalo.

Besplatno preuzimanje e-knjiga u prikladnom formatu, gledajte i čitajte:
Preuzmite knjigu Radiotehnički sklopovi i signali, Ivanov M.T., Sergienko A.B., Ushakov V.N., 2014. - fileskachat.com, brzo i besplatno preuzimanje.

Udžbenici i lekcije

1. I.S. Gonorovsky. Radiotehnički sklopovi i signali. – M.: Radio i veze, 1986.
    Preuzimanje datoteka:    DjVu (10,8 M)

2. Popov V.P. Osnove teorije sklopova. – M.: postdiplomske studije, 1985.
    Preuzimanje datoteka:    DjVu (3,9 M)

3. Baskakov S.I. Radiotehnički sklopovi i signali. – M.: Viša škola, 1998.
    Preuzimanje datoteka:    DjVu (5,7 M)

4. Siebert W.M. Krugovi, signali, sustavi. U dva dijela. – M.: Mir, 1988.
    Preuzimanje datoteka:    Svezak 1. DjVu (2,2 M)     Svezak 2. DjVu (2,6 M)

5. Kuznetsov Yu.V., Tronin Yu.V. Osnove analize linearnih radioelektroničkih sklopova (vremenska analiza). Udžbenik, - M.: MAI, 1992.
    Preuzimanje datoteka:    PDF (1,8 M)     DjVu (672 K)

6. Kuznetsov Yu.V., Tronin Yu.V. Osnove analize linearnih radioelektroničkih sklopova (frekvencijska analiza). Tutorial. – M.: MAI, 1992.
    Preuzimanje datoteka:    PDF (1,5 M)     DjVu (680 K)

7. Kuznetsov Yu.V., Tronin Yu.V. Linearni radioelektronički sklopovi i signali. Vježbe i zadaci ( tutorial). – M.: MAI, 1994.
    Preuzimanje datoteka:    PDF (3,3 M)     DjVu (487 K)

9. Latyshev V.V. Ruchev M.K., Selin V.Ya., Sotskov B.M. Prijelazni procesi u linearnim krugovima. – M.: MAI, 1992.

10. Latyshev V.V. Ruchev M.K., Selin V.Ya., Sotskov B.M. Spektralna analiza signala (udžbenik). – M.: MAI, 1988.

11. Latyshev V.V. Ruchev M.K., Selin V.Ya., Sotskov B.M. Spektralna analiza uskopojasnih signala (udžbenik). – M.: MAI, 1989.

12. Latyshev V.V. Ruchev M.K., Selin V.Ya., Sotskov B.M., Metode za analizu prolaska signala kroz radio uređaje (udžbenik). – M.: MAI, 1991.

13. Latyshev V.V., Ruchev M.K., Selin V.Ya., Sotskov B.M., Pretvorba signala u nelinearnim krugovima (udžbenik). – M.: MAI, 1994.

Vježba 1. Analiza vremenskih i frekvencijskih karakteristika impulsnih signala.
    Preuzimanje datoteka:    PDF (243 K)     DjVu (53 K)

Zadatak 2. Analiza vremenskih i frekvencijskih karakteristika periodičnih signala.
    Preuzimanje datoteka:    PDF (257 K)     DjVu (54 K)

Zadatak 3. Analiza prolaska impulsnih i periodičnih signala kroz linearne krugove.
    Preuzimanje datoteka:    PDF (256 K)     DjVu (56 K)

Metodološki materijali

1. Sinteza i analiza digitalnih filtara programskim paketom MatLab
    Preuzimanje datoteka:    PDF (457 K)     DjVu (248 K)

Predloženi materijali sadrže tečaj predavanja, set domaćih zadaća i rad na tečaju sinteze frekvencijski selektivnih filtara.
Sastavio: izvanredni profesor katedre 405 Ručev Mihail Konstantinovič.

Predavanje 1 . Aktivni linearni krugovi. Osnovni ekvivalentni krugovi linearnih, aktivnih krugova. Osnovne metode analize linearnih sklopova.  PDF

Predavanje 2 . Bas pojačalo. Glavne karakteristike ULF.  PDF

Predavanje 3 . Rezonantno pojačalo. Prolaz radio signala. Demodulacijski učinak.  PDF

Predavanje 4 . Povratne informacije u linearnim krugovima. Pozitivni i negativni OS.  PDF

Predavanje 5 . Pojam nelinearnih izobličenja. Stabilnost sklopova s ​​povratnom spregom.  PDF

Predavanje 6 . Usklađeni i frekvencijski selektivni filtri (FSF). Prikaz problema sinteze CIF.  PDF

Predavanje 7 . Chebyshev filtri. Sinteza drugih vrsta filtara.  PDF

Predavanje 8 . Implementacija CHIF-a: ljestvica, kaskada, ARC implementacija.  PDF

Predavanje 9 . 9. Postavka problema analize nelinearnih sklopova. Aproksimacija nelinearne strujno-naponske karakteristike: polinomska, linearno lomljena.  PDF

Predavanje 10 . Spektralna analiza izlazne struje u cutoff modu.  PDF

Predavanje 11 . Amplitudni modulator i amplitudni detektor.  PDF

Predavanje 12 . Diodni detektor. Frekvencija, fazni detektori.  PDF

Predavanje 13 . Nelinearno rezonantno pojačanje. Množenje frekvencije. Pretvorba frekvencije.  PDF

Predavanje 14 . Diskretni signali i njihova obrada. Kotelnikovljev teorem.  PDF

Predavanje 15 . Matematički opis diskretnih signala.  PDF

Predavanje 16 . Diskretna Fourierova transformacija. Izravna Z-transformacija.  PDF

Predavanje 17 . Inverzna Z-transformacija. Digitalni filtri.  PDF

Predavanje 18 . Analiza digitalnih filtara.  PDF

Sastavio: izvanredni profesor katedre 405 Ručev Mihail Konstantinovič.

Plan učenja . 

Za procjenu sposobnosti materijala da percipira određenu vrijednost u uvjetima što je moguće bliže proizvodnji, koriste se tehnološka ispitivanja. Takve procjene su kvalitativne prirode. Oni su nužni za utvrđivanje prikladnosti materijala za izradu proizvoda tehnologijom koja uključuje značajnu i složenu obradu.

Za određivanje sposobnosti pločastog materijala debljine do 2 mm da izdrži operacije (crtanje), koristi se metoda ispitivanja iscrtavanjem sferne rupice pomoću posebnih bušilica s kuglastom površinom (GOST 10510).

Slika 1 — Shema Eriksenovog ispitivanja iscrtavanja sferne rupice

Tijekom ispitivanja bilježi se vučna sila. Dizajn uređaja predviđa automatski prekid procesa izvlačenja u trenutku kada se sila počne smanjivati ​​(pojavljuju se prve pukotine u materijalu). Mjera sposobnosti materijala za izvlačenje je dubina izvučene rupe.

List ili traka debljine manje od 4 mm ispituje se na savijanje (GOST 13813). Test se provodi pomoću uređaja prikazanog na slici 2.

Slika 2 - Dijagram ispitivanja savijanjem

1 – poluga; 2 – izmjenjivi povodnik; 3 – uzorak; 4 – valjci; 5 – spužve; 6 - porok

Uzorak se prvo savije ulijevo ili udesno za 90 0, a zatim svaki put za 180 0 u suprotnom smjeru. Kriterij za dovršetak ispitivanja je uništenje uzorka ili postizanje određenog broja pregiba bez uništenja.

Žica od obojenih i željeznih metala ispituje se na torziju (GOST 1545) uz određivanje broja punih zavoja prije kvara uzoraka, čija je duljina obično 100 * d (gdje je d promjer žice) . Ispitivanje savijanjem (GOST 1579) također se koristi prema shemi sličnoj ispitivanju lima. Provodi se ispitivanje namota (GOST 10447). Žica je namotana u tijesnim zavojima na cilindričnu šipku određenog promjera.

Slika 3 — Ispitivanje namota žice

Broj zavoja treba biti unutar 5...10. Znak da je uzorak prošao test je nepostojanje raslojavanja, ljuštenja, pukotina ili poderotina u osnovnom materijalu uzorka i njegovoj prevlaci nakon namotavanja.

Za cijevi vanjskog promjera ne većeg od 114 mm koristi se ispitivanje savijanjem (GOST 3728). Ispitivanje se sastoji od glatkog savijanja komada cijevi na bilo koji način pod kutom od 90 0 (slika 4, položaj a) tako da njegov vanjski promjer ni na jednom mjestu ne bude manji od 85% početnog. GOST postavlja vrijednost polumjera savijanja R ovisno o promjeru cijevi D i debljina stijenke S. Smatra se da je uzorak prošao ispitivanje ako se nakon savijanja na njemu ne otkriju povrede kontinuiteta metala. Uzorci zavarenih cijevi moraju izdržati ispitivanje u bilo kojem položaju šava.

Ispitivanje prirubnice (GOST 8693) koristi se za određivanje sposobnosti materijala cijevi da oblikuje prirubnicu zadanog promjera D (slika 4, položaj b). Znak da je uzorak prošao test je nepostojanje pukotina ili poderotina nakon obrubljivanja. Dopušteno je prirubništvo s prethodnom raspodjelom na trnu.

Ispitivanje ekspanzije (GOST 8694) otkriva sposobnost materijala cijevi da izdrži deformaciju pri širenju u konus do određenog promjera D sa zadanim kutom suženja α (slika 4, položaj c). Ako nakon raspodjele uzorak nema pukotina ili poderotina, smatra se da je prošao test.

Za cijevi je predviđeno ispitivanje spljoštenosti na određenu veličinu H (slika, položaj d), a za zavarene cijevi GOST 8685 predviđa položaj šava (slika, položaj d) i hidrauličko ispitivanje tlakom.

Za ispitivanje žice ili šipki okruglog i kvadratnog presjeka, namijenjenih za proizvodnju vijaka, matica i drugih pričvrsnih elemenata pomoću ove metode, upotrijebite test uznemirenosti (GOST 8817). Norma preporuča određeni stupanj deformacije. Kriterij prihvatljivosti je nepostojanje pukotina, poderotina ili raslojavanja na bočnoj površini uzorka.

Slika 4 — Sheme ispitivanja cijevi

a – na zavoju; b – na brodu; c – za distribuciju; g, e – za ravnanje

Za šipkaste materijale, test savijanja se široko koristi: savijati do određenog kuta (Slika 5, položaj a), savijati dok strane ne budu paralelne (Slika 5, položaj b), savijati dok se stranice ne dodiruju (Slika 5, položaj c) .

Slika 5 — Sheme ispitivanja savijanjem

a – savijati pod određenim kutom; b – savijati dok strane ne budu paralelne; c – dok se strane ne dodirnu

Sposobnost metala da se podvrgne različite vrste Deformacije se obično otkrivaju tijekom tehnoloških ispitivanja uzoraka. Rezultati tehnoloških ispitivanja metala ocjenjuju se prema stanju njihove površine. Ako se nakon ispitivanja na površini uzorka ne pronađu vanjski nedostaci, pukotine, poderotine, raslojavanja ili lomovi, tada je metal prošao ispitivanje.

Za određivanje sposobnosti koristi se test istiskivanja lim podvrgnuti hladnom štancanju i izvlačenju. Uzorak stavljam u posebnu napravu u kojoj se bušilicom s kuglastom površinom istiskuje rupa sve dok se u metalu ne pojavi prva pukotina.

Karakteristika plastičnosti metala je dubina otvora prije nego što metal pukne.

Test savijanja varovi provodi se za određivanje viskoznosti sučeonog zavarenog spoja. Uzorak se slobodno postavi na dva cilindrična nosača i podvrgne savijanju do pojave prve pukotine. Karakteristika fluidnosti je kut savijanja.

Ispitivanje savijanjem u hladnom ili zagrijanom stanju provodi se kako bi se utvrdila sposobnost lima da prihvati savijanje zadane veličine i oblika. Ispitni uzorci se izrezuju iz lima bez obrade površinskog sloja.

Kada je debljina lima veća od 30 mm, ispitivanje savijanjem se obično ne provodi. Za provođenje ispitivanja savijanjem koriste se preše ili škripac.

Ispitivanje na hladnoću koristi se za određivanje sposobnosti metala da prihvati tlačnu deformaciju zadane veličine i oblika. Ispitivanja se provode na šipkama usmjerenim u udubljenje i namijenjenim za izradu vijaka, zakovica i sl. Uzorak mora imati promjer jednak promjeru šipke koja se ispituje i visinu jednaku dva promjera šipke. Kod ovog uzorka uzorak se taloži udarcima malja do visine propisane tehničkim uvjetima.

Ispitivanje spljoštenosti potrebno je za određivanje sposobnosti trake, šipke ili lima da prihvate određeno spljoštenje.

Ispitivanje namotavanja žice promjera do 6 mm namijenjeno je utvrđivanju sposobnosti metala da izdrži određeni broj zavoja. Žica se namotava na trn određenog promjera. Nakon namotavanja, na žici ne bi trebalo biti nikakvih površinskih nedostataka.

Test savijanja žice koristi se za određivanje sposobnosti metala da izdrži opetovano savijanje i rasklapanje. Okrugla žica i šipke promjera 0,8-7 mm podvrgavaju se ispitivanju brzinom od oko 60 savijanja u minuti dok se uzorak ne uništi. Duljina uzorka 100-150 mm.

Test dvostruke krovne brave namijenjen je utvrđivanju sposobnosti lima debljine manje od 0,8 mm da prihvati deformaciju zadane veličine i oblika. Prilikom testiranja, dva lista su povezana dvostrukom bravom. Kut zavoja, broj zavoja i proširenja brave navedeni su u tehničkim specifikacijama.

Ispitivanje savijanja cijevi promjera ne većeg od 115 mm u hladnom ili vrućem stanju potrebno je kako bi se utvrdila sposobnost metala da prihvati savijanje zadane veličine i oblika. Uzorak cijevi duljine najmanje 200 mm, ispunjen suhim pijeskom ili kolofonijom, savija se za 90° oko trna čiji je radijus naveden u tehničkim specifikacijama.

Ispitivanje spljoštenosti cijevi potrebno je za određivanje sposobnosti metala da se podvrgne deformaciji spljoštenosti. Uzorak duljine približno jednake vanjskom promjeru cijevi spljošti se udarcima čekića (čekić, malj) ili pod prešom na dimenzije navedene u tehničkoj specifikaciji.