Математическое моделирование механики технологического процесса пултрузии стеклопластиковых изделий

• Автор: Сафонов, Александр Александрович
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Глава 1. Свойства композиционных материалов, получаемых пултрузионной технологией (обзор литературы)
1.1 Композиционные материалы
1.2 Описание пултрузионного процесса
1.3 Описание математических моделей пултрузионного процесса
Глава 2. Математическое моделирование теплопроводности и полимеризации
2.1. Задача теплопроводности с учетом тепловыделения при полимеризации
2.1.1 Уравнение теплопроводности
2.1.2 Кинетическая функция полимеризации
2.2 Методы решения задачи теплопроводности
2.2.1 Задача теплопроводности и полимеризации для тонких изделий
2.2.2 Задача теплопроводности и полимеризации для пластины заданной толщины
2.2.3 Задача теплопроводности и полимеризации для цилиндрического стержня и трубы
2.2.4 Задача теплопроводности и полимеризации профилей прямоугольного и углового сечения
2.3 Результаты моделирования и экспериментальная проверка
2.3.1 Описание эксперимента
2.3.2 Числовые значения параметров математической модели
2.3.3 Сравнение экспериментальных и расчетных значений
2.4 Прогнозирование температурно-скоростных режимов вытяжки стержней малого диаметра, тонкостенных труб и швеллера

2.4.1 Постановка задачи о прогнозировании температурно-скоростных режимов вытяжки стержней малого диаметра, тонкостенных труб и легких мостовых конструкций
2.4.2 Результаты моделирования температурно-скоростных режимов вытяжки стержней малого диаметра, тонкостенных труб и легких мостовых конструкций
2.5 Особенности процесса полимеризации стержней большого диаметра
2.5.1 Описание процесса вытяжки стержней большого диаметра
2.5.2 Математическая модель пултрузионного процесса вытяжки стержней большого диаметра
2.5.3 Пример расчета температурно-скоростного режима вытяжки стержня большого диаметра
Глава 3. Определение напряженно-деформированного состояния (НДС) в
изделии при пултрузионном процессе
3.1. Постановка задачи об определении НДС в процессе пултрузии
3.1.1 Формулировка общей модели напряженно-деформированного состояния при пултрузии
3.1.2 Аналитическое решение задачи о расчете НДС при вытяжке стержня большого диаметра
3.1.3 Численное решение задачи о расчете НДС при вытяжке стержней и труб с использованием метода конечных элементов
3.1.4 Численное решение задачи о расчете НДС при вытяжке мостового швеллера
3.2 Расчет НДС для стержней большого диаметра и толстостенных труб
3.2.1 Особенности расчета НДС при вытяжке стрежней
3.2.2 Пример расчета НДС при вытяжке стержней и труб
3.4. Расчет НДС при вытяжке швеллера
3.4.1 Пример расчета НДС при вытяжке мостового швеллера
3.4.2 Влияние различных факторов на НДС при вытяжке мостового
швеллера
Глава 4. Оптимальные параметры управления технологическим процессом пултрузии
4.1. Постановка задачи оптимизации пултрузионного процесса
4.1.1 Постановка математической задачи оптимизации
4.1.2 Описание математической модели оптимизации вытяжки пултрузионного стержня большого диаметра
4.2. Пример оптимизации технологического процесса вытяжки стержня большого диаметра
4.2.1 Описание параметров математической модели
4.2.2 Результаты решения задачи оптимизации при изменении температурного режима
Заключение и выводы
Литература
Приложение 1 - Акт внедрения
Приложение 2 - Текст программы
Приложение 3 - Описание работы программы по моделированию пултрузии
стержней
Приложение 4 - Описание методики расчета напряжений в стержне при его вытяжке

т,с
г - расстояние от центральной оси до точки измерения ’
Рис. 2.9 Зависимость температурного поля внутри детали от продольной координаты х для различных точек сечения (скорость вытяжки равна 50 мм/мин, радиус стержня равен 40 мм)
Л, м
Рис. 2.10 Распределение температурного поля по сечению стержня радиуса R/= 10 мм при вытяжке со скоростью 200 мм/мин, секущей плоскостью является любая плоскость симметрии стержня
R, м
Рис. 2.11 Распределение температурного поля по сечению стержня радиуса /?/=10 мм при вытяжке со скоростью 250 мм/мин., секущей плоскостью является любая плоскость симметрии стержня