Информационно-измерительная система для определения реологических характеристик связующих при горячем прессовании композитов

• Автор: Дмитриев, Андрей Олегович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 179 с. : ил.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

1. ОБЗОР ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ОТВЕРЖДЕНИЯ КОМПОЗИТОВ

1.1. Информационно-измерительные системы. Понятия и основы

1.2. Полимерные композиционные материалы. Применение, структура и технология производства
1.3. Методы и установки для исследования реологических характеристик композитов при отверждении

1.4. Постановка задачи

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

2.1. Основные этапы разработки ИИС

2.2. Разработка математической модели процесса отверждения при горячем прессовании изделий из композитов
2.3. Разработка математической модели процесса отверждения композитов при экспериментальном исследовании
2.4. Разработка метода определения реологических характеристик связующего при экспериментальном исследовании
2.5. Разработка алгоритма численного решения уравнений математической модели процесса отверждения изделий из композитов при горячем прессовании
2.5.1. Алгоритм численного решения уравнения теплопроводности с внутренними источниками тепла и изменением толщины
2.5.2. Алгоритм численного решения дифференциального уравнения кинетики
2.5.3. Алгоритм численного решения дифференциального уравнения течения связующего вдоль волокон наполнителя при горячем прессовании изделия
2.5.4. Алгоритм реализации численного решения системы уравнений теплопроводности, кинетики и течения связующего
2.5.5. Исследование точности численного решения краевой задачи теплопроводности
2.5.6. Исследование точности численного решения дифференциальных уравнений кинетики и течения связующего
2.6. Разработка алгоритма расчёта реологических характеристик связующего при экспериментальном исследовании
2.6.1. Методика численной обработки экспериментальных данных
2.6.2. Алгоритм расчёта реологических характеристик связующего
при экспериментальном исследовании
2.6.3. Алгоритм численной реализации метода определения реологических характеристик связующего при
экспериментальном исследовании
2.7. Выводы
3. АРХИТЕКТУРА ИИС И ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Структура построения ИИС
3.1.1. Обоснование состава и назначение основных компонент ИИС
3.1.2. Аппаратно-техническое обеспечение ИИС
3.2. Программное обеспечение ИИС
3.2.1. Информационное и организационное обеспечение ИИС
3.2.2. Построение пользовательского интерфейса и прикладного программного обеспечения ИИС
3.2.3. Функционирование комплекса аппаратных и программных средств ИИС
3.3. Построение модуля имитационное моделирования ИИС
3.3.1. Структура алгоритмического и программного обеспечения модуля имитационного моделирования
3.3.2. Имитационные исследования по определению условий проведения эксперимента
3.4. Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК ИИС
4.1. Применение ИИС для исследования реологических характеристик связующего при горячем прессовании
4.1.1. Методика подготовки образцов для исследования
4.1.2. Методика экспериментального исследования
4.1.3. Методика обработки экспериментальных данных в ИИС

4.1.4. Экспериментальное исследование реологических
характеристик связующих при горячем прессовании
4.2. Метрологическая оценка характеристик ИИС
4.3. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Листинг программы расчёта реологических
характеристик
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Данные экспериментов
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Рассчитанные реологические характеристики
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Свидетельства об официальной регистрации
программ для ЭВМ
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Акты внедрения результатов диссертационной работы

Предположим, что температуры Т!:к, Г,./,4 связаны линейными соотношениями (индекс итераций п для простоты опущен)
^1,к = А,к + ^1,к^М,к > (2-48)
2ы ,к ~ А-и + • (2-49)
Подставляя (2.48), (2.49) в (2.47), получим уравнение вида I №1к1
~ 4-1,4VI,к ~8йк)~Тц-1 77 т [р , О
гр _ ‘,к _ /+1 ,к1,к 1,к) 12 50^
ВыД/>,-5а)-2Ра-1 В,.у1^-5«)-2^-Г
(=1,2, ../-1, 4= 1,2,..Ж.
Объединяя (2.48) и (2.50), получим систему, решая которую после соответствующих преобразований, находим рекуррентные формулы для определения А и В : '
~ А-1 ,к VI,к ~ $1,к )~ ^1,к-1 “ ~^Г
А‘-‘= з,-и(Д*-5а)-2Д,-1 ’ <2'51)
В, к = 1 —— . (2.52)
Я,-и(^/Д ^1,к)~ 2Р^к
Прогоночные коэффициенты А1к и Вкк определены на сетке /=1,„ I-1; к=1,..К, но могут быть вычислены, если известны предыдущие коэффициенты, Т.е. Л;./, 4 и 5/./,4, являющиеся При /= 1 НуЛеВЫМИ коэффициентами /1о 4, ^0,4,
лежащие на границе области. Для их определения и решения краевой задачи
введем начальные и граничные условия.
Начальным условием является
Т10=/. ,1=0, 1,.../. (2.53)
Граничные условия на поверхности х=0 могут быть первого рода:
^о,4 = Ч' о,4 • (2-54)