Прогнозирование демпфирующих свойств композиционных материалов

• Автор: Юркин, Юрий Викторович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 157 с.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1 ВИБРОПОГЛОЩЛЮЩИЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

1.1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.

1.2 Структурные особенности проявления вибропоглощения в полимерных композиционных

МАТЕРИАЛАХ

1.3 Методы прогнозирования демпфирующих свойств композициошеых материалов

1.4 Опыт РАЗРАБОТКИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВИБРОПОГЛОЩАЮЩИХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ

1.5 Выводы

2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.2 ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
2.3 Приготовление вибропоглощающего материала.
2.4 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИСПЫТАНИЙ.
2.5 Статистические методы обработки результатов исследований
3 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДЕМПФИРУЮЩИХ свойств композиционных
МАТЕРИАЛОВ.
3.1 МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ КОМПОЗИ ИОННОГО МАТЕРИАЛА.
3.2 ПРОГНОЗИРОВАГИЕ УПРУГИХ СВОЙСТВ КОМюзиционного материала
3.3 Прогнозирование демпфирующих свойств композита
3.4 Прогнозирование демпфирующих свойств трехфазного композита
3.5 Компьютерное прогнозирование свойств композиционных материалов
3.6 Выводы
4 РАЗРАБОТКА ВИБРОПОГЛОЩАЮЩИХ КОМПОЗИТОВ
4.1 Исследование демпфирующих свойств полимерного вяжущего
4.2 ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕМПФИРУЮЩИХ СВОЙСТВ КОМПОЗИТОВ
4.3 Демпфирующие свойства полимерных композиционных материалов с межфазным слокм
4.4 ВЫВОДЫ
5 СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЫСОКОДЕМПФИРУЮЩИХ
КОМПОЗИТОВ .
5.1 Функциональное назначение.
5.2 СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ и описание функций составных частей.
5.3 IЮрядок работы с ПРОГРАММОЙ.
5.4 Выводы.
6 ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.
6.1 Применение полимерных композиционных материалов в вибропоглощающих покрытиях
6.2 Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ по
ЛИТЕРАТУРА


Поэтому можно предположить, что для сетчатых полимеров с незначительным межмолекулярным взаимодействием, даже при большой плотности пространственной сетки, кинетические сегменты будут обладать достаточной подвижностью. Косвенным свидетельством этого является температура стеклования, которая для полимеров с большим числом физических узлов сетки выше, чем для сетчатых полимеров с той же плотностью пространственной сетки, но с малым числом физических узлов [1]. По вопросу влияния плотности пространственной сетки на вибропоглощающие свойства полимера в настоящее время сложилось четкое мнение [, , ]: с ее увеличением возрастает температура стеклования, т. Большинство работ по определению влияния плотности пространственной сетки на релаксационные свойства сетчатых полимеров посвящены эпоксидным полимерам [], ненасыщенным полиэфирам [] и полиуретанам []. В области температур стеклообразного состояния, коэффициент потерь полиэпоксидов тем больше, чем выше плотность пространственной сетки. Динамический модуль Е' также тем больше, чем меньше межузловой фрагмент, чем гуще полимерная сетка. В температурной области высокоэластического состояния полимера модуль Е' тем больше, а температура а-пе-рехода при этом тем выше, чем меньше масса межузлового фрагмента сетки. Таким образом, в области высокоэластичности, согласно данным [], наблюдается корреляция между динамическим модулем и плотностью пространственной сетки. Высокие значения г] можно наблюдать для густосетчатых полимеров как в области стеклообразного состояния ("аномальная" зависимость ), так и в области перехода из стеклообразного в высокоэластическое состояние (нормальная зависимость /7). Таким образом, вследствие инверсии свойств полимера, следует ожидать расширения температурной области эффективного демпфирования для сетчатых полимеров. Следовательно, при создании вибропоглощающих композитов на основе сетчатых полимеров следует выбирать такие, которые обеспечивают меньшее число физических взаимодействий внутри сетчатой структуры полимера. Полимеры, нашедшие широкое применение в качестве основы вибропоглощающих композиционных материалов, как правило, образуют при отверждении сетчатую структуру. К таким полимерам относятся прежде всего эпоксидные, фенол-формальдегидные, меламино- и мочевиноформальдегид-ные (карбамидные) смолы, ненасыщенные полиэфиры. С []. Следовательно, при использовании в качестве основы вибропоглощающих композитов сетчатых полимеров, одной из задач является увеличение их механических потерь. Этого можно достигнуть изменением химического строения и структуры сетчатого полимера за счет модификации другими полимерами или олигомерами [, 7]. При этом возможно решение ещё одной задачи, актуальной при разработке вибропоглощающих полимерных композиционных материалов, расширение температурного диапазона эффективного демпфирования. Существует два метода модификации полимеров путем введения пластифицирующих добавок - молекулярная пластификация и структурная пластификация []. Молекулярная пластификация подразумевает изменение механических свойств путем введения в них главным образом низкомолекулярных веществ, совмещающихся с полимером на молекулярном уровне []. Действие таких пластификаторов заключается в том, что благодаря взаимодействию полимера с молекулами пластификатора ослабляются силы взаимодействия макромолекул между собой. Из-за этого появляется возможность взаимной перегруппировки звеньев макромолекул под влиянием внешних механических полей и соответственно увеличивается податливость системы. Структурная пластификация полимеров связана с эффектом изменения механических свойств при введении относительно малых количеств низкомолекулярных веществ, практически не совместимых с полимером []. При этом пластификатор распределяется между элементами структуры в виде тонких слоев и оказывает своеобразный эффект "смазки'’. Распределение пластификатора не является идеальным, а поэтому система рассматривается как гетерофазная. В связи с этим пластифицирующие добавки можно разделить на реакционно-способные и не реакционно-способные.