Гадаргуугийн тэгш бус байдал нь материалын тусгай үзүүлэлт юм. Энэ нэрийг ихэвчлэн барзгар болгон богиносгодог бөгөөд энэ нь гадаргуугийн бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Энэ нь бодит гадаргуугийн векторын хамгийн тохиромжтой хэлбэрээс чиглэлийн хазайлтаар тоон хэлбэрээр тодорхойлогддог. Хэрэв эдгээр хазайлт их байвал гадаргуу нь барзгар; хэрэв тэдгээр нь жижиг бол гадаргуу нь гөлгөр болно. Гадаргуугийн хэмжилзүйн хувьд тэгш бус байдлыг ихэвчлэн хэмжиж буй гадаргуугийн өндөр давтамжтай, богино долгионы бүрэлдэхүүн хэсэг гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч практик дээр гадаргуу нь тодорхой зорилгод тохирсон эсэхийг баталгаажуулахын тулд далайц болон давтамжийн аль алиныг нь мэдэх шаардлагатай байдаг. Гадаргуугийн барзгар байдал нь дизайны маш чухал параметр юм.
Үүрэг ба утга учир
Барзгар байдал нь бодит объект хүрээлэн буй орчинтойгоо хэрхэн харилцахыг тодорхойлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Овог зүйдБарзгар гадаргуу нь ихэвчлэн гөлгөр гадаргуугаас илүү хурдан элэгддэг бөгөөд үрэлтийн коэффициент өндөр байдаг. Гадаргуугийн жигд бус байдал нь хагарал, зэврэлт үүсэхэд цөм үүсэх цэгүүдийг үүсгэдэг тул барзгар байдал нь ихэвчлэн механик бүрэлдэхүүн хэсгийн гүйцэтгэлийн сайн таамаглал юм. Нөгөө талаас, барзгар байдал нь наалдацыг дэмждэг. Ерөнхийдөө масштабын тодорхойлогчдын оронд гадаргуугийн хугарал зэрэг хөндлөн масштабын тодорхойлогч нь контактын хөшүүн чанар, статик үрэлтийг багтаасан гадаргуу дээрх механик харилцан үйлчлэлийн талаар илүү утга учиртай таамаглалыг өгдөг. Гадаргуугийн барзгар байдал нь нэлээд төвөгтэй параметр бөгөөд түүний дэлгэрэнгүйг доороос харж болно.
Өндөр ба бага утгууд
Хэдийгээр өндөр барзгар байдлын утга нь ихэвчлэн хүсээгүй ч үйлдвэрлэлийн явцад үүнийг хянахад хэцүү бөгөөд зардал ихтэй байдаг. Жишээлбэл, FDM хэсгүүдийн гадаргуугийн барзгар байдлыг хянах нь хэцүү бөгөөд үнэтэй байдаг. Эдгээр хэмжээг бууруулах нь ихэвчлэн үйлдвэрлэлийн өртөгийг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь ихэвчлэн бүрэлдэхүүн хэсгийг үйлдвэрлэх зардал болон хэрэглээний үр ашгийг хооронд нь солилцоход хүргэдэг.
Хэмжих аргууд
Индексийг "барзгаржилтын харьцуулагч"-тай (гадаргуугийн барзгар байдлын мэдэгдэж буй дээж) гараар харьцуулах замаар хэмжиж болох боловч ерөнхийдөө гадаргуугийн профилын хэмжилтийг профилометрээр хийдэг. Эдгээр нь контактын төрөл (ихэвчлэн алмаазан зүү) эсвэл оптик (жишээлбэл,цагаан гэрлийн интерферометр эсвэл лазер сканнерийн төвлөрсөн микроскоп).
Гэсэн хэдий ч хяналттай барзгар байдал нь ихэвчлэн хүсүүштэй байдаг. Жишээлбэл, гялгар гадаргуу нь нүдэнд хэтэрхий гялалздаг, хуруунд хэт гулгамтгай байдаг (сайн жишээ бол мэдрэгчтэй самбар), тиймээс хяналттай гүйцэтгэл шаардлагатай. Гадаргуугийн тэгш бус байдал нь далайц болон давтамж маш чухал байдаг.
Түүний утгыг профайлаас (шугам) эсвэл гадаргуугаас (талбай) тооцоолж болно. Профайлын барзгар байдлын параметр (Ra, Rq, …) илүү түгээмэл байдаг. Талбайн барзгар байдлын параметрүүд (Sa, Sq, …) илүү утга учиртай тодорхойлолт өгдөг.
Параметрүүд
Барзгаржилтын параметр бүрийг гадаргуугийн тодорхойлолтын томъёогоор тооцоолно. Тэдгээрийг нарийвчлан тодорхойлсон стандарт лавлагаа нь гадаргуу ба тэдгээрийн хэмжилтүүд юм. Гадаргуугийн барзгар байдал нь шинж чанар юм.
Профайлын барзгар байдлын параметрүүд нь Британийн (болон дэлхий даяар) стандарт BS EN ISO 4287: 2000-д багтсан бөгөөд энэ нь ISO 4287: 1997-тай адил юм. Стандарт нь ″M″ (Дунд шугам) систем дээр суурилдаг.
Барзгаржилтын олон янзын параметрүүд байдаг ч дээрх үзүүлэлтүүд хамгийн түгээмэл боловч стандартчилал нь ач тусаас илүү түүхэн шалтгаанаар хийгддэг. Гадаргуугийн барзгар байдал нь жигд бус байдлын цуглуулга юм.
Зарим параметрүүдийг зөвхөн тодорхой үйлдвэрүүд эсвэл тодорхой улс орнуудад ашигладаг. Жишээлбэл, MOTIF параметрүүдийг Францын автомашины үйлдвэрлэлд голчлон ашигладаг. MOTIF аргабарзгар байдлаас долгионыг шүүхгүйгээр гадаргуугийн профилын график үнэлгээг өгдөг. MOTIF нь хоёр оргилын хоорондох профилын хэсгээс бүрдэх ба эцсийн хослолууд нь "бага" оргилуудыг арилгаж, "чухал" оргилуудыг хадгалдаг. Зургийн гадаргуугийн барзгар байдал нь түүн дээр хэвлэгдсэн, сайтар хэмжсэн овойлт байгаа эсэхийг хэлнэ.
Эдгээр параметрүүд нь профайлын бүх мэдээллийг нэг тоо болгон багасгадаг тул тэдгээрийг хэрэглэх, тайлбарлахдаа болгоомжтой байх хэрэгтэй. Түүхий профайлын өгөгдлийг хэрхэн шүүж, дунд шугамыг хэрхэн тооцоолох, хэмжилтийн физик зэрэгт бага зэрэг өөрчлөлт хийх нь тооцоолсон параметрт ихээхэн нөлөөлдөг. Орчин үеийн дижитал төхөөрөмж дээр утгыг гажуудуулж буй илэрхий алдаа байхгүй эсэхийг шалгахын тулд сканнеруудыг үнэлж болно.
Үзүүлэлт ба хэмжилтийн онцлог
Хэмжилт бүр нь яг ямар утгатай болох нь олон хэрэглэгчдэд тодорхойгүй байж болох тул загварчлалын хэрэгсэл нь хүний нүднээс эрс ялгаатай, хэмжилтээр ялгаатай гадаргууг дүрслэх үндсэн параметрүүдийг тохируулах боломжийг хэрэглэгчдэд олгодог. Жишээлбэл, зарим параметрүүд нь нэг нь оргил цэгээс, нөгөө нь ижил далайцтай тэвшээс тогтдог хоёр гадаргууг ялгаж чадахгүй.
Дэлхийдлийн дагуу 2 хэмжээст барзгар байдлын параметр бүр нь том R үсэг бөгөөд доод тэмдэгтэнд нэмэлт тэмдэгт орно. Доорол нь ашигласан томьёог зааж өгдөг баR гэдэг нь томьёог 2 хэмжээст барзгар байдлын профайлд хэрэглэсэн гэсэн үг.
Өөр том үсэг гэдэг нь томьёог өөр профайлд хэрэглэсэн гэсэн үг. Жишээ нь, Ra нь барзгар байдлын профайлын арифметик дундаж, Па нь шүүгдээгүй түүхий профилын арифметик дундаж, Sa нь 3 хэмжээст барзгар байдлын арифметик дундаж юм.
Дампын тохиргоо
Далайцын параметрүүд нь барзгар байдлын профайлын дунд шугамаас босоо хазайлт дээр үндэслэн гадаргууг тодорхойлдог. Жишээлбэл, үнэлгээний урт доторх төв шугамаас хазайлтаар тодорхойлогдсон шүүсэн барзгар байдлын профайлын арифметик дундаж нь тухайн барзгаржилтын хувьд цуглуулсан онооны мужтай холбоотой байж болно. Энэ утгыг ихэвчлэн гадаргуугийн барзгар байдлын лавлагаа болгон ашигладаг.
Арифметик дундаж барзгар байдал нь хамгийн өргөн хэрэглэгддэг нэг хэмжээст параметр юм.
Судалгаа ба ажиглалт
Математикч Бенуа Манделброт гадаргуугийн тэгш бус байдал ба фрактал хэмжээсийн хоорондын хамаарлыг онцолсон. Микро барзгар байдлын түвшинд фракталаар дүрслэгдсэн тодорхойлолт нь материалын шинж чанар, чип үүсэх төрлийг хянах боломжтой болгодог. Гэхдээ фракталууд нь багажны тэжээлийн тэмдэглэгээнд өртсөн ердийн боловсруулсан гадаргуугийн бүрэн хэмжээний дүрслэлийг өгч чадахгүй бөгөөд тэд зүсэлтийн ирмэгийн геометрийг үл тоомсорлодог.
Хэмжилтийн талаар бага зэрэг дэлгэрэнгүй
Гадаргуугийн барзгар байдлын параметрүүдийг ISO 25178 цувралаар тодорхойлсон.утгууд: Sa, Sq, Sz… Олон тооны оптик хэмжих хэрэгсэл нь гадаргуугийн тэгш бус байдлыг талбайгаар нь хэмжих чадвартай. Холбоо барих системийн тусламжтайгаар талбайн хэмжилтийг хийх боломжтой. Зорилтот бүсээс олон тооны, хоорондоо ойрхон зайтай 2D сканнердсан. Дараа нь тэдгээрийг тохирох программ хангамжийг ашиглан дижитал байдлаар оёж, 3D дүрс болон харгалзах барзгар байдлын параметрүүдийг гаргана.
Хөрсний гадаргуу
Хөрсний гадаргын барзгаржилт (SSR) нь газрын гадаргуугийн микро болон макротопографийн босоо өөрчлөлт, түүнчлэн тэдгээрийн стохастик тархалтыг хэлнэ. Дөрвөн өөр SSR ангилал байдаг бөгөөд тус бүр нь босоо уртын хуваарийг илэрхийлдэг:
- Нэгдүгээр ангид хөрсний бие даасан ширхэгээс 0.053–2.0 мм-ийн хэмжээтэй дүүргэгч хүртэлх бичил рельефийн өөрчлөлт орно;
- хоёрдугаар анги нь 2-100 мм-ийн хэмжээтэй хөрсний бөөгнөрөлөөс бүрдэнэ;
- хөрсний гадаргын барзгаржилтын гуравдахь ангилал нь 100-аас 300 мм-ийн хооронд хэлбэлзэх чиг баримжаа (OS) гэж нэрлэгддэг хөрс боловсруулалтын улмаас өндөрлөгийн системчилсэн өөрчлөлт юм;
- дөрөвдүгээр ангид хавтгай муруйлт эсвэл макро масштабын байр зүйн шинж чанарууд багтана.
Эхний хоёр анги нь хур тунадас, хөрсний боловсруулалтаас хамаарч тухайн үйл явдал болон улирлын хэмжүүрт ихээхэн нөлөөлдөг болох нь тогтоогдсон бичил барзгаржилтыг тайлбарладаг. Бичил барзгар байдлыг ихэвчлэн тодорхойлдогсанамсаргүй барзгар байдлаар хэмжигддэг бөгөөд энэ нь үндсэндээ налууг зассаны дараа дундаж өндрийн эргэн тойронд давхрагын гадаргуугийн өндрийн өгөгдлийн стандарт хазайлт бөгөөд хамгийн сайн тохирох хавтгайг ашиглан, бие даасан өндрийн заалтад хөрс боловсруулалтын нөлөөг арилгадаг. Хур тунадасны нөлөөлөл нь анхны нөхцөл, хөрсний шинж чанараас хамааран бичил барзгаржилт муудах эсвэл нэмэгдэхэд хүргэдэг.
Барзгар хөрсний гадаргуу дээр борооны шүрших үйлчлэл нь хөрсний гадаргуугийн тэгш бус байдлын ирмэгийг жигдрүүлэх хандлагатай байдаг бөгөөд энэ нь RR-ийг бүхэлд нь бууруулдаг. Гэсэн хэдий ч хөрсний гөлгөр гадаргуугийн хур тунадасны хариу урвалыг судалсан саяхны судалгаагаар RR нь 0-5 мм-ийн дарааллын жижиг бичил барзгаржилтын масштабтай үед мэдэгдэхүйц нэмэгдэж болохыг харуулсан. Өсөлт, бууралт нь өөр өөр SSR оноонд нийцэж байгааг харуулсан.
Механик
Гадаргуугийн бүтэц нь контакт механикийг удирдахад гол үүрэг гүйцэтгэдэг, өөрөөр хэлбэл хоёр хатуу биет бие биендээ ойртож, контактгүй байдлаас бүрэн контакт руу шилжих үед тэдгээрийн хоорондох интерфейс дээр үүсдэг механик үйлдлийг гүйцэтгэдэг. Ялангуяа контактын хэвийн хөшүүн чанарыг голчлон барзгар бүтэц (гадаргуугийн налуу ба хугарлын чанар) болон материалын шинж чанараар тодорхойлдог.
Инженерийн гадаргуугийн үүднээс авч үзвэл барзгар байдал нь эд ангиудын гүйцэтгэлд сөргөөр нөлөөлдөг гэж үздэг. Үүний үр дүнд ихэнх үйлдвэрлэлийн хэвлэмэлүүд дээд хязгаарыг тогтоодогбарзгар, гэхдээ ёроол биш. Үл хамаарах зүйл бол гадаргуугийн профильд газрын тос хадгалагдаж, гадаргуугийн хамгийн бага барзгаржилт (Rz) шаардлагатай цилиндрийн цооног юм.
Бүтэц ба хуваагдал
Гадаргуугийн бүтэц нь ихэвчлэн түүний үрэлтийн болон элэгдэлд тэсвэртэй шинж чанартай нягт холбоотой байдаг. Илүү өндөр фрактал хэмжээстэй, их утгатай эсвэл эерэг утгатай гадаргуу нь ихэвчлэн бага зэрэг өндөр үрэлттэй байх ба хурдан элэгддэг. Барзгар байдлын профайлын оргилууд нь үргэлж холбоо барих цэг биш юм. Ялангуяа гадаргуугийн барзгаржилтыг боловсруулахдаа хэлбэр ба долгионыг (өөрөөр хэлбэл далайц ба давтамжийг хоёуланг нь) анхаарч үзэх хэрэгтэй.
