Автоматизация проектирования оптимальных составов композиционных материалов промышленного назначения

• Автор: Дмитренко, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОСТАВОВ КОМПОЗИЦИОННЫХ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОДБОРА ИЗМЕЛЬЧАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ.
1.1 Методы математического моделирования для решения задач проектирования многокомпонентных систем композиционных материалов МСКМ.
1.2 Существующие системы автоматизированного проектирования композиционных материалов.

1.3 Анализ основных характеристик композиционных материалов.

1.4 Анализ выбора оборудования для повышения уровня дисперсности механоактивационным модифицированием.

1.4.1 Выбор измельчаемого оборудования.

Выводы по главе 1

ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МОДИФИЦИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИЕЙ

2.1 Механоактивационное воздействие как способ получения

материалов с новыми свойствами.
2.2 Основные принципы определения рационального числа
мелющих элементов и кинематических параметров дезинтегратора
2.3 Анализ процессов упрочнения материалов на разных уровнях
структуры
2.4 Анализ параметрической модели цементогрунта
2.5 Исследование движения материала в измельчителеактиваторе
ударного действия
2.6. Выбор методики планирования эксперимента
Выводы по главе 2
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОДБОРА ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ЦЕМЕНТОГРУНТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Моделирование грунтов.
3.2. Подбор добавки поверхностноактивных веществ ПАВ
3.3. Обоснование исследуемых факторов и интервалов
варьирования.
3.4. Результаты многофакторного эксперимента.
3.5. Обработка результатов эксперимента
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОСТАВА МЕХАНОАКТИВИРОВАННЫХ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ЕГО РЕАЛИЗАЦИЯ
4.1. Техническое описание программного модуля.
4.2. Порядок работы с программным продуктом
4.3. Разработка базы данных фунтов, включенных в реестр
по Западной Сибири, а также базы данных поверхностноактивных веществ.
4.4. Внедрение результатов работы на предприятии
Выводы по главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Таким образом, на основании рассмотренных данных, следует сказать, что задача дальнейшего исследования путей улучшения свойств цементогрунтов вытекает из того, что, согласно многочисленным исследованиям [], их низкая прочность и однородность приводит к снижению срока службы конструкции на их основе в процессе эксплуатации. В свою очередь, решение подобной задачи связано с необходимостью изучения влияния технологических факторов на прочность и однородность цементогрунта, отсюда поиск новых методов повышения прочностных характеристик цементофунтового материала является первоочередным. Таким образом, актуальным является направление исследования, связанное с созданием автоматизированной системы проектирования оптимальных составов композиционных материалов, составляющих конкуренцию бетону по прочности, однородности и морозостойкости -основным показателям надежности и качества продуктов, разрабатываемых для промышленности строительных материалов, изделий и конструкций, но отличающихся по многим показателям: стоимости, составу и набору компонентов, а также способу получения. Цель диссертационной работы заключается в проектировании составов композиционных материалов и режимных параметров измельчения путем разработки системы автоматизированного проектирования на основе применения компьютерных технологий и методов оптимизации. Установлены оптимальные режимы механоактивационного воздействия левого и правого ротора измельчительной установки для всех составов материалов. Установлено процентное содержание материала, подвергаемого механоактивационной обработке, от совокупного исходного продукта без снижения выходных параметров последнего. На основе экспериментальных исследований и данных федерального государственного учреждения «Территориальный фонд информации по природным ресурсам и окружающей среде МПР России по Омской области» создана база данных грунтового представительства Западной Сибири, характеризующая физико-механические свойства грунтов, а также база данных поверхностно-активных веществ, являющихся отходами химических производств. Разработанный способ моделирования грунтов, используемых для производства композиционных материалов, позволяет исключить большое количество лабораторных испытаний. С помощью разработанного программного модуля производится автоматический расчет составов композиционного цементогрунтового материала, что позволяет сократить затраты времени на их подбор и корректировку при производстве плит и блоков. Апробация работы. Международная научно-техническая конференция «Дорожно-транспортный комплекс как основа рационального природопользования», - ноября г. СибАДИ, г. Омск; III Международный технологический конгресс «Военная техника, вооружение и технологии двойного применения» 7 - июня г. ОмГТУ, г. Омск; Международный симпозиум по проблемам геополитики «Проблемы геополитики и геотехнических ситуаций» 2-5 июня г. Астана, Республика Казахстан. Публикации. Содержание диссертации опубликовано в 8 научных статьях. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных выводов, списка использованных источников, включающего 0 наименований, 5 приложений и содержит 6 страниц машинописного текста, таблицу и рисунков. При инженерном решении задач, направленных на повышение качества материала, требуется принципиально новый научно-технический подход, включающий количественные методы описания взаимосвязей между отдельными рецептурно-технологическими факторами, показателями качества и экономичности готовой продукции с целью оптимизации принятия решений (с помощью ЭВМ) в автоматизированных системах проектирования (САПР) [3]. Самым главным и основополагающим показателем качества композиционного материала является его прочность. Наиболее часто получают эмпирические уравнения, связывающие прочность с одним или несколькими технологическими факторами путем аппроксимации или регрессионного анализа. Статистические расчеты прочности на базе адгезионно - когезионной теории мало перспективны из-за геометрической неопределенности структуры, отсутствия данных о прочности индивидуальных контактов, усложнений, связанных с наличием внутренних напряжений.