Метод прогнозирования долговечности полимерных конструкционных композиционных материалов при совместных нестационарных тепловых и механических нагружениях
Диссертация
Сведения о прочности твердых тел, ставшие основой целой науки, относятся к одним из самых древних в развитии человеческого знания. Под механической прочностью понимается способность материалов, изделий, конструкций сохранять свою целостность без разрушения при действии на них механических нагрузок. С глубокой древности, когда люди начали создавать различные изделия, орудия труда, охоты, войны… Читать ещё >
Содержание
- Список обозначений
- Глава 1. Анализ методов исследований процесса разрушения твердых тел
- 1. 1. История исследования прочности. Задача прогнозирования долговечности
- 1. 2. Методы исследований процесса разрушения композиционных материалов. Основные критерии разрушения
- Глава 2. Экспериментально-расчетный метод прогнозирования долговечности полимерных композиционных материалов при совместных нестационарных тепловых и механических нагружениях
- 2. 1. Взаимосвязь кинетических параметров термодеструкции и механодеструкции композиционных материалов
- 2. 2. Физико-математическая модель долговечности композиционных материалов в условиях совместных нестационарных тепловых и механических нагружений
- Глава 3. Экспериментально-измерительный комплекс
- 3. 1. Экспериментальная установка для термогравиметрических исследований
- 3. 2. Экспериментальная установка для исследования термомеханических характеристик композиционных материалов
- 3. 3. Установка для исследования долговечности полимерных нитей
- 3. 4. Установка для исследования долговечности полимерных нитей при совместных нестационарных тепловых и механических нагружениях
- 3. 5. Установка для исследования долговечности полимерных композиционных материалов при совместной длительной тепловой и механической нагрузке
- 3. 6. Испытательная машина для исследования прочностных характеристик композиционных материалов
- 3. 7. Автоматизация обработки экспериментальных данных
- Глава 4. Результаты экспериментально-расчетных исследований
- 4. 1. Кинетические параметры многостадийных процессов термической деструкции
- 4. 2. Кинетические параметры многостадийных процессов механической деструкции
- 4. 3. Сравнение расчетных данных с результатами независимых экспериментально-расчетных исследований
- 4. 4. Сравнение расчетных данных с результатами экспериментальных исследований долговечности композиционных материалов при совместных тепловых и механических нагружениях
- Выводы
- Список публикаций по теме диссертации
Список литературы
- Кинетическая природа прочности твердых тел. В. Р. Регель, А. И. Слуцкер, Э. Е. Томашевский. М., 1974. — 560 с.
- Свойства и химическое строение полимеров. Ван-Кревелин Д.В. М.: Химия, 1970 -416 с.
- Журков С.Н. // Вестн. АН СССР, 1957, 11, 78.
- Физико-механические испытания строительных композитных материалов: Метод, указ. / Сост.: В. П. Ярцев, О. А. Киселева. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003.24 с.
- Прогнозирование деформационно-прочностных свойств полимерных и композиционных материалов / А. Я. Гольдман. Л.: Химия, 1988. — 272 с.
- Иоффе А.И. Физика кристаллов. М. Л., Госиздат, 1929.
- Иоффе А.И., Кирпичева М. В., Левитская М. А. ЖРФХО, 56,495,1924.
- Журков С.Н., Санфирова Т. П. ДАН СССР, 101,237,1955.
- Журков С.Н., Э.Е. Томашевский. ЖТФ, 25,66,1955.
- Griffith A.A. The Phenomena of Rupture and Flow in Solids // Phil. Trans. Roy. Soc. London, Ser A 221.1921. V. 221. P.163 -198.
- Griffith A.A. First Intern. Cingr. Appl. Mech. Delft, 55, 1924.
- Справочник по композиционным материалам: В 2-х кн. Кн.2/ Под. Ред. Дж. Любина. М.: Машиностроение, 1988. — 448 с.
- Александров А.И., Журков С. Н. Явление хрупкого разрыва. М. Л., Изд. ГТТИ, 1933.
- Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. М., Наука, 1975. — 460 с.
- Фрейдин А.С., Вуба К. Т. Прогнозирование свойств клеевых соединений древесины. М.: Лесная промышленность, 1980. 222 с.
- Изнашивание и разрушение полимерных композиционных материалов / М. В. Ханин, Г. П. Зайцев. М.: Химия, 1990. — 256 с.
- Прочность и разрушения стекла. Пух .В. П. Изд. «Наука», Ленингр. Отд., Л., 1973,-156 с.
- Фрейдин А.С., Турусов Р. А. Свойства и расчет адгезионных соединений. -М.: Химия, 1990.-256 с.
- Влияние тепловых воздействий на прочностные свойства карбамидоформальдегидных смол. Ермоченков М. Г. Евстигнеев А.Г. Кладов М. Ю. // Технология и оборудование для переработки древесины/Научн.тр. -Вып. 312. М.: МГУЛ, 2000.
- Тагер А.А. Физикохимия полимеров. М., Химия, 1978. — 476 с.
- Физико-механические испытания строительных композитных материалов: Метод, указ. / Сост.: В. П. Ярцев, О. А. Киселева. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. 24 с.
- Irwin G. Analysis of Stress and Strains near the End of a Crack Traversing a Plate // J. Appl. Mech. 1957. № 3. P.361 364.
- Штремель M.A. Прочность сплавов. M.: Металлургия, 1982. 4.1: Дефекты решетки. 280 с.
- Глушак Б.Л., Куропатенко В. Ф., Новиков С. А., Исследование прочности материалов при динамических нагрузках. Новосибирск: Наука, 1992.294 с.
- Слуцкер А. И., Михайлин А. И., Слуцкер И. А. // Успехи физических наук. 1994. Т. 164, № 4. С. 357−366.
- Испытание материалов. Справочник. Под. Ред. Х.Блюменауэра. М.: Металлургия, 1979.-448 с.
- Кособлик Ф.И. Расчет деталей механизмов и машин на усталостну прочность. Хабаровск, ДГУПС, 2000 115 с.
- Bailey J. // Glass Industry. 1939. Vol.20. P.21−30.
- Ильюшин А.А. Об одной теории длительной прочности. Механика твердых тел. № 3,1967, С.21−35.
- Кравчук А.С., Майборода В. П., Уржумцев Ю. С. Механика полимерных и композиционных материалов. М., Наука, 1985.-303 с.
- Экспериментальное определение критерия длительной прочности для композиционного материала. Апетьян В. Э. // Технология и оборудование для переработки древесины / Научн.тр. Вып. 312. — М.: МГУЛ, 2000. — С. 108 — 112.
- Котенко В.Д., Сапожников И. В. Длительная прочность композиционных материалов в условиях периодического теплового нагружения // В межвуз. сб.: Гидродинамика и тепломассообмен в технологических процессах. Вып. 239. -М.: МЛТИ, 1991. с. 57−60.
- Котенко В.Д., Сапожников И. В. Численный анализ прочности композиционных материалов в условиях периодического теплового нагружения // В межвуз. сб.: Гидродинамика и тепломассообмен в технологических процессах. Вып. 259. -М.: МЛТИ, 1993. с 9 12.
- Schwarz L.E., Staverman A.Y. //J.Appl. Phys. 1951 — v.23, № 83. — P. 838 — 843
- Рогинский C.A., Канович M.3., Колтунов M.A. Высокопрочные стеклопластики. М., Химия, 1979. 144 с.
- Работнов Ю.Н. Элементы наследственной механики твёрдых тел. М.: Наука, 1977.-384 с.
- Ржаницын А.Р. Теория ползучести. М.: Стройиздат, 1968. 416 с.
- Колтунов М.А. Ползучесть и реология. М.: Высшая школа, 1976. 277 с.
- Апетьян В.Э. Экспериментальное определение ядер релаксации и ползучести при растяжении композиционного материала // Научн. тр./ МГУЛ. 2000. Вып. 312: Технология и оборудование для переработки древесины. — С. 103 — 108.
- Котенко В.Д., Апетьян В. Э. Применение температурно-временной аналогии для проведения ускоренных испытаний композиционных материалов // Научн. тр. 2002. / МГУЛ. Вып. 316: Технология и оборудование для переработки древесины. С. 129 — 132.
- Гольдман А.Я., Мурзаханов Г. Х., Сошина О. А. // Механика полимеров. -1974.№ 4.-С. 614−620.
- Гольдман А.Я., Мурзаханов Г. Х., Сощина О. А. // Механика полимеров. -1978. -№ 3.- С. 430. 434.
- Котенко В.Д., Миролюбов А. В., Шевляков А. А. Экспериментальное исследование термовязкоупругих свойств препрегов // Научн. тр. / МГУЛ. -1994. Вып. 273. Технология химико-механической переработки древесины. С. 33−41.
- Ferry J.D. Visco-elastic Properties of Polymers, Wiley, New York, 1970.
- Уржумцев Ю.С. // Механика полимеров. 1974. — № 2. — С. 209 — 215.
- Уржумцев Ю.С., Максимов Р. Д. // Механика полимеров. 1970. № 3. С. 420 -428.
- Уржумцев Ю.С., Максимов Р. Д. // Механика полимеров. 1970.№ 3. С. 416 -420.
- Прочность полимерных нитей при совместных нестационарных тепловых и механических нагружениях. Золотов С. Б. В межвуз. сб.: Гидромеханика и тепломассообмен в технологических процессах. Вып.207.-М.: МЛТИ, 1988.
- Прогнозирование условий изготовления хлопчатобумажных тканей из пряжи малой линейной плотности на ткацких станках СТБ. А. С. Николаев, Э. А. Оников // Журнал: Технология текстильной промышленности
- Характеристики элементарных актов в кинетике разрушения металлов. А. И. Слуцкер // Физика твердого тела, 2004, том 46, № 9.
- Кинетика разрушения нагруженных материалов при переменной температуре. В. И. Бетехтин, В. М. Ройтман, А. И. Слуцкер, А. Г. Кадомцев. // Журнал технической физики, 1998, том 68, № 11.
- Исследование кинетических параметров механодеструкции композиционных материалов. М. Ю. Кладов, М. Г. Ермоченков // Технология и оборудование для переработки древесины / Науч. тр. Вып. 331. — М.: МГУЛ, 2005.
- Цепаев В. А. Длительная прочность и деформативность конструкционных древесно-цементных материалов и несущих элементов на их основе. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Нижний Новгород 2001
- Волынский В.Н., Влияние скорости (времени испытания) на прочность и деформативность древесины. АГТУ, 2000 — 45 с.
- Леонтьев Н.Л. Длительное сопротивление древесины. М.: Гослесбумиздат, 1957- 130 с.
- Иванов Ю.М., Славик Ю. Ю. Оценка длительной прочности древесины при изгибе по результатам кратковременных испытаний // Лесной журнал 1981. -№ 2
- Активационные параметры ступенчатой деформации полимеров. Н. Н. Песчанская, П. Н. Якушев. // Физика твердого тела, 1998, том 40, № 9.
- Стадийность деформации микрокристаллического алюминий-литиевого сплава в условиях сверхпластичности. М. М. Мышляев, В. В. Шпейзман, М. М. Камалов // Физика твердого тела, 2001, том 43, № 11.
- Влияние надмолекулярной структуры на энергию активации установившейся ползучести ориентированного сверхвысокомолекулярного полиэтилена. В.И.
- Веттегрень, Е.М. Иванькова, М.А. Крючков, В. А. Марихин, Л. П. Мясникова, П. Н. Якушева. // Физика твердого тела, 2005, том 47, № 5.
- Кинетические особенности деформации твердых тел в нано- и микрообъемах. Ю. И. Головин, С. Н. Дуб, В. И. Иволгин, В. В. Коренков, А. И. Тюрин. // Физика твердого тела, 2005, том 47, № 6.
- Характеристики элементарных актов в кинетике разрушения металлов. А. И. Слуцкер // Физика твердого тела, 2004, том 46, № 9.
- Жигунов С.В. Тепломассообмен и кинетика термодеструкции при высокотемпературном нагреве композиционных материалов: Дис. канд. техн. наук 05.14.05. М.: МГУЛ, 1990. — 184 с.
- Шведов Б.А. Дис. докт. техн. наук 05.14.05. -М.: МГУЛ, 1990. 542 с.
- Влияние тепловых воздействий на прочностные свойства карбамидоформальдегидных смол. Ермоченков М. Г. Евстигнеев А.Г. Кладов М. Ю. // Технология и оборудование для переработки древесины/Научн.тр. -Вып. 312. М.: МГУЛ, 2000.
- Инструкция по обслуживанию машины для испытания на растяжение-сжатие Z 10/90. Народное предприятие «Тюрингер индустриверк», ГДР. 1981 50 с.
- Исследование кинетических параметров термического разложения нитей материала СВМ до и после механического воздействия. М. Ю. Кладов // Электронный журнал МГУЛ / Вып. 5. М.: МГУЛ, 2006.
- Влияние тепловых воздействий на прочность клея БФ. М. Ю. Кладов // Электронный журнал МГУЛ / Вып. 5. М.: МГУЛ, 2006.
- Критерии длительной прочности композиционных материалов при совместных тепловых и механических нагружениях. Кладов М. Ю., Ермоченков М. Г., Евстигнеев А. Г. // Технология и оборудование для переработки древесины / Научн. тр. Вып. 324. — М.: МГУЛ, 2003.
- Физическая химия. Теоретическое и практическое руководство. Учеб. Пособие для вузов / Под ред. Акад. Б. Н. Никольского. 2-е изд., перераб. и доп. -Л.: Химия, 1987.-880 с.
- Кинетическая трактовка структурно-временного критерия разрушения. П. А. Глебовский, Ю. В. Петров // Физика твердого тела, 2004, том 46, № 6.
- Варшавский В.А. Исследование влияния неоднородности строения древесины на модуль упругости и предел прочности крупных образцов при изгибе с установлением связи между показателями прочности и жесткости. Дис. канд. техн. наук 05.21.03. -М.: МЛТИ, 1975.
- Поликарпов Е.И. Исследование упруго-вязких свойств древесины и некоторых полимеров при динамических нагрузках. Дис. канд. техн. наук. М.: МЛТИ, 1969.
- Хвесько Г. М. Исследование анизотропных упругих и прочностных свойств модифицированной древесины при сжатии. Дис. канд. техн. наук. М.: МЛТИ, 1978.
- Лапшин Ю.Г. Деформативность и прочность древесины и ДСтП в технологических процессах. Дис. канд. техн. наук. М.: МЛТИ, 1981.
- Уголев Б.Н. Деформативность древесины поперек волокон и внутренние напряжения при сдвиге. Дис. канд. техн. наук. -М.: МЛТИ, 1967.
- Щуклин А.В. Влияние циклического воздействия температуры и влажности на прочность древесины. Дис. канд. техн. наук. М.: МЛТИ, 1952.
- Михальченко Т.А. Теоретические основы регулирования упругих и прочностных свойств многослойной клеевой фанеры. Дис. канд. техн. наук. -М.: МЛТИ, 1974.
- Борисенко Н.Ф. Исследование механических свойств чистой древесины в хвойных пиломатериалах, оцененных силовым методом. Дис. канд. техн. наук. -М.: МЛТИ, 1975.
- Сердюков В.И. Исследование ползучести и атмосферостойкости ДСтП применяемых в деревянном домостроении. Дис. канд. техн. наук. М.: МЛТИ, 1977.
- Лапшин В.В., Смирнова Н. А., Борисова Е. Н., Семенов К. В. Костромской государственный технологический университет. Автоматизированная системадля термомеханических исследований текстильных материалов // Журнал: Технология текстильной промышленности.
- Ю.В. Петров, П. А. Глебовский. Критерий инкубационного времени в задачах импульсного разрушения и электрического пробоя. // Журнал технической физики, 2004, том 74, № 11.
- Петров Ю.В., Ситникова Е. В. Прогнозирование динамической трещиностойкости конструкционных материалов на примере разрушения авиационного сплава при ударном воздейстии. // Журнал технической физики, 2004, том 74, № 1.
- Слуцкер А.И., Поликарпов Ю. И., Васильева К. В. К определению энергии активации релаксационных переходов в полимерах методом дифференциальной сканирующей калориметрии. // Журнал технической физики, 2002, том 72, № 7.
- Уэндландт У. Термические методы анализа. М.: Мир, 1978. -526 с.
- Бусев А.И., Ефимов И. П. Определения, понятия, термины в химии. 3-е изд., перераб. — М.: Просвещение, 1981.-192 с.
- Яворский Б.М., Детлаф А. А. Справочник по физике: 2-е изд., перераб. М.: Наука, 1985.-512 с.
- Чистов А.Ю. Восстановление тепловых режимов работы изделий из деструктирующих материалов. Дис. канд. техн. наук. -М.: МЛТИ, 1990.
- Сопротивление материалов с основами теории упругости. В 3-х ч. 4.1 / Учеб. Пособие / Под. ред. проф., д.т.н. Г. С Варданяна. М.: МИСИ, 1992. — 246 с.
- Сопротивление материалов с основами теории упругости. В 3-х ч. 4.2 / Учеб. Пособие / Под. ред. проф., д.т.н. Г. С Варданяна. М.: МИСИ, 1993. — 246 с.
- Сопротивление материалов с основами теории упругости. В 3-х ч. Ч. З / Учеб. Пособие / Под. ред. проф., д.т.н. Г. С Варданяна. М.: МИСИ, 1993. — 297 с.
- Прочность, жесткость и устойчивость элементов изделий из древесины и древесных материалов. Учебное пособие по спецглавам сопротивления материалов для специальности 26.02. Ю. С. Соболев. М.: МЛТИ, 1992 — 76 с.
- Механика древесины и древесных композиционных материалов: Учебное пособие для студентов спец. 260 200 / Ю. Г. Лапшин, В. Н, Осипова, М. В. Васильев и др. М.:МГУЛ, 2003 — 88 с.
- Тепловая защита. Ю. В. Полежаев, Юревич Ф. Б. М.: Энергия, 1976 — 391 с.
- Технологические измерения и приборы. Фарзане Н. Г., Илясов Л. В., Азим-заде А.Ю. М.: Высшая школа, 1989 — 456 с.
- Тканые конструкционные композиты: Пер. с англ./Под ред. Т.-В. Чу Ф. Ко. -М.: Мир, 1991.-432 с.
- Смирнов М.А. Исследование влияния деформации деталей корпусной мебели на длительность ее эксплуатации. Дис. канд. техн. наук. М.: МЛТИ, 1978.
- Физика полимеров / Бартенев Г. М., Френкель С. Я. / под ред. д-ра физ.-мат. Наук A.M. Ельяшевича. Л.: Химия, 1990. — 731 с.
- Годовский Ю.К. Теплофизика полимеров. М.: Химия, 1982. 280с.
- Древесные композиционные материалы в машиностроении: Справочник/А.И. Вигодорович, Г. В. Сагалаев, А. А. Поздняков. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1991. — 240 с.
- Атрошенко С. А., Кривошеев С. И., Петров Ю. В., Уткин А. А., Федоровский Г. Д. Разрушение сферопластика при статических и динамических нагрузках. // Журнал технической физики, 2002, том 72, № 12.
- Тугов И.И., Кострыкина Г. И. Химия и физика полимеров: Учеб. Пособие для вузов. М.: Химия, 1989. — 432 е.: ил.