Застосування методу фрактального аналізу до вивчення структури металу
The traditional methods for geometric estimation of the shape of various objects, including materials science, based on approximate approximation of the structure of the object under study by geometric figures, for example, lines, segments, planes, polygons, polyhedra, spheres. All these techniques...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2019-3-5 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal Science and Treatment of Metals |
Репозитарії
Metal Science and Treatment of Metals| id |
oai:ojs2.localhost:article-204 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Metal Science and Treatment of Metals |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-06-06T11:20:23Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
фрактальна розмірність структура металу ферито-перлітні сталі програмні засоби |
| spellingShingle |
фрактальна розмірність структура металу ферито-перлітні сталі програмні засоби Shyofel, O.O. Застосування методу фрактального аналізу до вивчення структури металу |
| topic_facet |
фрактальна розмірність структура металу ферито-перлітні сталі програмні засоби fractal dimension metal structure ferrite-pearlitic steels software tools |
| format |
Article |
| author |
Shyofel, O.O. |
| author_facet |
Shyofel, O.O. |
| author_sort |
Shyofel, O.O. |
| title |
Застосування методу фрактального аналізу до вивчення структури металу |
| title_short |
Застосування методу фрактального аналізу до вивчення структури металу |
| title_full |
Застосування методу фрактального аналізу до вивчення структури металу |
| title_fullStr |
Застосування методу фрактального аналізу до вивчення структури металу |
| title_full_unstemmed |
Застосування методу фрактального аналізу до вивчення структури металу |
| title_sort |
застосування методу фрактального аналізу до вивчення структури металу |
| title_alt |
Application of the method of fractal analysis to the study of metal structure |
| description |
The traditional methods for geometric estimation of the shape of various objects, including materials science, based on approximate approximation of the structure of the object under study by geometric figures, for example, lines, segments, planes, polygons, polyhedra, spheres. All these techniques are based on a classical Euclidean geometry with an integer topological dimension. For a quantitative description of fractals, one quantity is enough - the fractal dimension or a some parameter that describes the invariability of statistical characteristics when the scale changes.An analysis of traditional methods for studying the structure of metals – optical microscopy, in particular, quantitative metallography, electronic microstructure, and crystallographic texture by structural analysis, indicates that none of them can be universal and suitable for solving the full scope of the tasks of identifying quantitative characteristics of a metal by analysis its structure.In a metallography, fractal analysis refers to the microscopic images of the surfaces of materials. In this case, using fractal characteristics, one can describe the structure and mechanical properties of materials, like the degree of surface roughness, chemical surface changes, deformation of materials, etc.This article describes the application of the fractal analysis method to the general concept of the metal structure described by GOST 5639-82 and 8233-56. With the help of a software tool written by the author that allows you to quickly calculate the fractal dimension, the calculated fractal dimension of the metal structure about various magnifications and various balls of grains. The described algorithm for searching for fractal dimension and an example of the use of software for quick search of fractal dimension. The analysis of the influence of structural parameters on the value of fractal dimension is carried out. The choice of ferrite-pearlite steels is reasoned and it is analyzed which metal structures it is possible to further apply the fractal analysis method and look for correlations with physicomechanical properties. |
| publisher |
Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2019-3-5 |
| work_keys_str_mv |
AT shyofeloo applicationofthemethodoffractalanalysistothestudyofmetalstructure AT shyofeloo zastosuvannâmetodufraktalʹnogoanalízudovivčennâstrukturimetalu |
| first_indexed |
2025-09-24T17:41:04Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:41:04Z |
| _version_ |
1844168008542453760 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-2042024-06-06T11:20:23Z Application of the method of fractal analysis to the study of metal structure Застосування методу фрактального аналізу до вивчення структури металу Shyofel, O.O. фрактальна розмірність структура металу ферито-перлітні сталі програмні засоби fractal dimension metal structure ferrite-pearlitic steels software tools The traditional methods for geometric estimation of the shape of various objects, including materials science, based on approximate approximation of the structure of the object under study by geometric figures, for example, lines, segments, planes, polygons, polyhedra, spheres. All these techniques are based on a classical Euclidean geometry with an integer topological dimension. For a quantitative description of fractals, one quantity is enough - the fractal dimension or a some parameter that describes the invariability of statistical characteristics when the scale changes.An analysis of traditional methods for studying the structure of metals – optical microscopy, in particular, quantitative metallography, electronic microstructure, and crystallographic texture by structural analysis, indicates that none of them can be universal and suitable for solving the full scope of the tasks of identifying quantitative characteristics of a metal by analysis its structure.In a metallography, fractal analysis refers to the microscopic images of the surfaces of materials. In this case, using fractal characteristics, one can describe the structure and mechanical properties of materials, like the degree of surface roughness, chemical surface changes, deformation of materials, etc.This article describes the application of the fractal analysis method to the general concept of the metal structure described by GOST 5639-82 and 8233-56. With the help of a software tool written by the author that allows you to quickly calculate the fractal dimension, the calculated fractal dimension of the metal structure about various magnifications and various balls of grains. The described algorithm for searching for fractal dimension and an example of the use of software for quick search of fractal dimension. The analysis of the influence of structural parameters on the value of fractal dimension is carried out. The choice of ferrite-pearlite steels is reasoned and it is analyzed which metal structures it is possible to further apply the fractal analysis method and look for correlations with physicomechanical properties. Традиційні методи геометричної оцінки форми різних предметів, в тому числі і в матеріалознавстві, засновані на наближеній апроксимації структури досліджуваного об'єкта геометричними фігурами, наприклад лініями, відрізками, площинами, багатокутниками, багатогранниками, сферами. Всі ці прийоми ґрунтуються на класичній евклідовій геометрії з цілою топологічною розмірністю. Для кількісного опису фракталів достатньо однієї величини – фрактальної розмірності або параметра, що описує збереженість статистичних характеристик при зміні масштабу.Аналіз традиційних методів дослідження структури металів – світлової та електронної мікроскопії, кількісної металографії, кристалографічної текстури з використанням рентгеноструктурного аналізу, свідчить проте, що жоден з них не може бути універсальним і придатним для вирішення повного обсягу завдань ідентифікації кількісних характеристик структури металу.В металографії фрактальний аналіз стосується мікроскопічних зображень поверхонь матеріалів. При цьому за допомогою мультифрактальних характеристик можна описати структуру і деякі властивості матеріалів, а саме: ступінь шорсткості поверхонь, хімічні зміни поверхні, деформацію матеріалів тощо.Описано застосування методу фрактального аналізу до загального поняття структури металу, описаної ГОСТами 5639-82 та 8233-56. За допомогою написаного автором програмного засобу, який дозволяє швидко підрахувати фрактальну розмірність структури металу при різних збільшеннях та з різним номером зерен. Описано алгоритм пошуку фрактальної розмірності та наведено приклад застосування програмного засобу для швидкого пошуку фрактальної розмірності. Проведено аналіз впливу структурних параметрів на значення фрактальної розмірності. Аргументовано вибір ферито-перлітних сталей та показано до якої структури металу можливо в подальшому застосувати метод фрактального аналізу та шукати кореляції із фізико механічними властивостями. Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine 2019-09-30 Article Article application/pdf https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2019-3-5 10.15407/mom2019.03.040 Scientific Technical Journal; Vol. 25 No. 3 (2019): Scientific Technical Journal Metal Science and Treatment of Metals; 40-46 Науково-технічний журнал; Том 25 № 3 (2019): Науково-технічний журнал Металознавство та обробка металів; 40-46 2664-2441 2073-9583 10.15407/mom2019.03 uk https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2019-3-5/2019-3-5 Copyright (c) 2023 Scientific Technical Journal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |