Исследования влияния температурных режимов полимеризации на механические свойства композиционных материалов

• Автор: Акимов, Алексей Иванович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 183 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1. Структура и свойства композиционных материалов
1.2. Пути получения композиционных материалов
1.3. Роль влияния поверхности раздела на механические свойства композиционных материалов
1.4. Основы исследования и управления теплофизическими процес-

сами при изготовлении изделии из композиционных материалов методом
полимеризации
Выводы к первой главе
2. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДАМИ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТИ И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ
2.1. Теоретические основы исследования надежности композиционных материалов методами теории вероятности и математической статистики
2.2. Экспериментальные исследования механических свойств композиционных материалов в зависимости от скорости нагрева и охлаждения
2.2.1. Исследования композиционных материалов на растяжение
2.2.2. Исследования межслоевого сдвига композиционного материала
2.2.3. Исследования на ударную вязкость
2.2.4. Исследования композиционных материалов на кручение
Выводы ко второй главе

3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММ УПРАВЛЕНИЯ
РЕЖИМАМИ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
3.1. Тепло физические явления, происходящие в процессе полимеризации
3.2. Составление алгоритма изготовления композиционных материалов
3.2.1. Факторы, влияющие на процесс полимеризации
3.2.2. Алгоритм изготовления композиционных материалов
3.2.3. Структурная схема управления оптимальными режимами технологического процесса
3.3. Разработка многопозиционного регулятора температуры
3.4. Разработка функциональной схемы и алгоритма оптимального-управления процессом полимеризации
Выводы к третьей главе
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
4.1. Описание объекта исследования
4.2. Описание установки и метода управления при полимеризации
4.3. Геометрия узла установки для получения композиционных материалов
4.4. Моделирование процесса полимеризации лонжерона лопасти вертолета с использованием экспериментальных данных
4.4.1. Результаты экспериментальных исследований полимеризации композиционного материала
4.4.2. Получение передаточных функций, описывающих работу отдельных блоков устройства и этапов полимеризации
4.4.3. Расчет передаточной функции корректирующего звена
Выводы к четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Описание результатов экспериментальных исследований на прочность склейки, растяжение, межслоевой сдвиг кручение
лонжерона
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Технологический процесс на сборку лонжерона лопасти
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Программа управления процессом изготовления композиционных материалов

Полимеризация связана с изменениями агрегатного состояния материалов.
Началом научного направления работ, связанных с изменениями агрегатного состояния материалов, возможно, следует считать заметку Ж. Ламе и Б.П. Клапейрона /43/ И. Стефан в 1889 г. в своей работе /44/ поставил и решил две задачи в этом направлении. Задачи, рассмотренные им, автомодель-ны.
И. Стефан /45/ опубликовал в 1889 г. работу, в которой рассматривается задача о плавлении льда с начальной температурой, равной нулю. Эта проблема решается в аналитически замкнутой форме лишь для частного случая.
Л.С. Лейбензон /46/ в 1931 г. предложил метод приближенного решения задачи Стефана. Сущность метода состоит в замене истинного распределения температуры внутри каждой фазы квазистационарным. Он /47/ применил этот метод в 1939 г. к различным вариантам:подсчета длительности отвердевания земного шара из первоначально расплавленного состояния.
Некоторое уточнение метода Л.С. Лейбензона, позволявшее частично: учесть влияния теплоемкости обеих фаз, предложил И.А. Чарный /48/.
М. Бриллюэн /49/ в 1931 г. сделал попытку подхода к точному решению задачи Стефана. Это сообщение, скорее всего, способствовало поднятию интереса к проблеме Стефана.
А. Губер /50/ сделал следующий шаг к решению проблемы Стефана, являющийся обобщением метода полигональных приближений Коши-Лившица на случай одномерной задачи Стефана.
П.В. Соловьев /51/ в 1939 г. предложил весьма удобное для использования функции Грина решение.
Для однородной задачи Стефана доказательства существования и единственности решения осуществлены впервые в 1947 г. /47, 55 - 58/.
Проведено изучение асимптотического поведения решения задачи Стефана при больших временах в 1951 г. /62/.