Алгоритмы и модели исследований свойств композитных материалов при подготовке производства

• Автор: Ветренко, Максим Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ К РАЗРАБОТКЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АСНИ В ОБЛАСТИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ

1.1. Роль и место автоматизированных систем научных исследований в автоматизации и управлении технологическими процессами
1.2. Особенности механики конструкционных композитных материалов как предметной области исследований
1.3. Требования к автоматизированным системам, поддерживающим исследования термомеханических свойств композитных материалов

1.4. Задачи исследования

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИСПЫТАНИЙ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ИХ ХАРАКТЕРИСТИК.

2.1. Информационные модели композитных материалов.

2.2. Математические модели композитных материалов с различными типами армирования с учетом возможных дефектов.
2.3. Моделированию процессов термоупругого деформирования.
2.4. Математическое моделирование термоупругого деформирования стержневых образцов
2.5. Математическое моделирование деформирования пластин
2.6. Основные результаты и выводы.
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ АВТОМАТИЗАЦИИ ИССЛЕДОВАНИЙ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Методы и алгоритмы определения механических характеристик образцов композитных материалов
3.2. Применение экспертных технологий при решении задач классификации и оптимального выбора композитных материалов.
3.3. Методы классификации и распознавания образов, используемые при исследовании композитных материалов
3.4. Методы оптимизации, используемые при выборе композитных материалов.
3.5. Общая характеристика комплекса используемых алгоритмов и методик
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ
АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Проектирование Автоматизированной системы исследований композитных материалов
4.2. Информационная подсистема Автоматизированной системы
исследований композитных материалов.
4.3. Алгоритмическая подсистема Автоматизированной системы
исследований композитных материалов 1
4.4. Методика и результаты вычислительных экспериментов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Это не просто обработанные или обобщенные экспериментальные данные, а полученные на основе этих данных новые знания в виде математических моделей исследуемых объектов, явлений или процессов. Адекватность и точность таких моделей обеспечивается всем комплексом методических, программных и других средств системы. В АСНИ могут использоваться также и готовые математические модели для изучения поведения тех или иных объектов и процессов, а также для уточнения самих этих моделей. АСНИ поэтому являются системами для получения, корректировки или исследования моделей, используемых затем в других типах автоматизированных систем для управления, прогнозирования или проектирования. В отличие от научных исследований в других предметных областях, для инженерных исследований характерна не только непосредственная связь с созданием новых и совершенствованием существующих объектов современной техники, но и значительный объем работ экспериментального характера. Поэтому автоматизированные системы научных исследований в технике, как правило, должны поддерживать функции, связанные с автоматизацией лабораторных и промышленных экспериментов. Эксперимент широко используется и в рамках фундаментальных наук для проверки гипотез, установления взаимосвязей между параметрами и т. Однако особенностью инженерного эксперимента является его направленность на конкретное практическое использование полученных результатов для обоснования и принятия технических решений, что (в силу ограниченности цели эксперимента) облегчает задачу автоматизации обработки экспериментальных данных. Тем не менее, создать универсальную АСНИ, пригодную для любых инженерных исследований невозможно. АСНИ стандартизированных (унифицированных) типовых инженерных решений. В настоя идее время при изготовлении изделий самого разного назначения все большее распространение получают конструкционные композитные (многокомпонентные) материалы (КМ), состоящие из основного материала (матрицы) и армирующих наполнителей. Армирующие элементы, как правило, являются достаточно жесткими и несут большую часть силовой нагрузки. В качестве матрицы обычно выбирают более податливые материалы. Кроме полимеров часто используют металлические матрицы, например, медь, алюминий, никель, кобальт []. Эффективные (осредненные по элементарному объему) характеристики композитов, зависят и от характеристик отдельных компонент, и от объемных содержаний и геометрии армирующих элементов [5]. Использование композитных материалов (композитов) позволяет улучшить эксплуатационные характеристики изделий и снизить их стоимость, таким образом, исследования конструкционных композитных материалов имеют важное практическое значение. Системный подход к научным исследованиям предполагает обязательность точной формулировки основных целей и задач этих исследований. Конструкционные материалы занимают в производственной технологической цепочке промежуточное место. С одной стороны они являются продуктом металлургического (химического и пр. Основные задачи, решение которых призвано обеспечить достижение указанных целей, конкретизируются для каждого исследования. Материаловедческий — по материалам армирующих элементов или матрицы (например, металлопластики, стеклопластики, углепластики и пр. Технологический - по способу переработки в изделия (например, литьевые, прессованные, намоточные и пр. Конструкционный - по типу армирующих элементов и геометрии их укладки в матрице (например, дисперсноупрочненные, слоистые, волокнистые и пр. Приведенная классификация КМ также может служить основой для классификации исследований КМ в зависимости ог того, какому из этих принципов необходимо уделить особое внимание при проведении исследования. Основные цели конкретных исследований КМ определяют используемую методологию, что также может служить основой для классификации исследований. Вопросы строения материала на уровне кристаллической решетки относятся к физике твердого тела. Отдельные вопросы взаимодействия различных веществ в КМ относятся к химии. При исследовании КМ используются также методы и подходы многих технических наук, таких как металлургия, технология обработки материалов и т.