Готовые ???????????

Диссертация  ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………. 5
1. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ…
11
1.1. Структура и свойства композиционных материа-лов…………….... 11
1.2. Пути получения композиционных материалов…………………….. 17
1.3. Роль влияния поверхности раздела на механические свойства композиционных ма-териалов………………………………………………...
24
1.4. Основы исследования и управления теплофизическими процес-сами при изготовлении изделий из композиционных материалов методом полимериза-ции……………………………………………………………..…

30
Выводы к первой гла-ве…………………………………………………… 40
2. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НА МЕХАНИ-ЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДАМИ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ ………………………………………………………………


42
2.1. Теоретические основы исследования надежности композицион-ных материалов методами теории вероятности и математической стати-стики……………………………………………………………………………

42
2.2. Экспериментальные исследования механических свойств композиционных материалов в зависимости от скорости нагрева и охлажде-ния……………………………………………………………………………..

52
2.2.1. Исследования композиционных материалов на растяжение … 53
2.2.2. Исследования межслоевого сдвига композиционного мате- риа-ла……………………………………………………………………………
63
2.2.3. Исследования на ударную вязкость …………………………... 70
2.2.4. Исследования композиционных материалов на кручение … 78
Выводы ко второй гла-ве………………………………………………….. 81

3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ …………………
83
3.1. Теплофизические явления, происходящие в процессе полимери-зации……………………………………………………………………………
83
3.2. Составление алгоритма изготовления композиционных материалов …………………………………………………………………………….
89
3.2.1. Факторы, влияющие на процесс полимеризации ……………. 89
3.2.2. Алгоритм изготовления композиционных материалов ……… 93
3.2.3. Структурная схема управления оптимальными режимами технологического процесса …………………………………………………
97
3.3. Разработка многопозиционного регулятора температуры ……….. 104
3.4. Разработка функциональной схемы и алгоритма оптимального-управления процессом полимеризации …………………………………….
113
Выводы к третьей гла-ве………………………………………………….. 121
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРО-ВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ………………………………………………………..


122
4.1. Описание объекта исследования …………………………………… 122
4.2. Описание установки и метода управления при полимеризации ….. 123
4.3. Геометрия узла установки для получения композиционных мате-риалов…………………………………………………………………………..
127
4.4. Моделирование процесса полимеризации лонжерона лопасти вертолета с использованием экспериментальных данных …………………….
129
4.4.1. Результаты экспериментальных исследований полимериза-ции композиционного материала…………………………………………….
131
4.4.2. Получение передаточных функций, описывающих работу отдельных блоков устройства и этапов полимеризации..………………….…
143
4.4.3. Расчет передаточной функции корректирующего звена ….…. 145
Выводы к четвертой гла-ве……………………………………………….. 146
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………... 148
ЛИТЕРАТУРА ……………………………………………………………… 149
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Описание результатов экспериментальных исследований на прочность склейки, растяжение, межслоевой сдвиг кручение лонжерона …………………………………………………………………..

161
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Технологический процесс на сборку лонжерона ло-пасти…………………………….……………………………………………..
176
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Программа управления процессом изготовления композиционных материа-лов……………………………………….……….
180



Актуальность темы. Композиционные материалы обладают уникальными упругими и прочностными свойствами, которые превосходят даже некоторые параметры металлических изделий. Это предопределило тот факт, что наибольшие успехи в практическом использовании композиционных материалов достигнуты в аэрокосмической технике (сопловые блоки ракет, носовые конуса), производстве газотурбинных двигателей (лопатки турбин), вертолетостроении. Уже сейчас эти материалы широко применяются в строительстве скоростных автомобилей, корпусов экстремальных яхт и го-ночных судов, спортивного инвентаря, стоматологии и т.п. Важнейшими факторами, сдерживающими применение большинства композиционных материалов, являются высокая стоимость и серьезные проблемы технологического характера, затрудняющие высокую степень реализации прочности в деталях. Поэтому основные усилия исследователей и производственников направлены на совершенствование технологических процессов изготовления материалов и изделий из композиционных материалов.
Высокое качество изготовления таких изделий достигается при соблюдении определенных технических и технологических требований. Одним из методов изготовления их служит полимеризация, производимая в установках автоматического ведения технологического процесса (АВТП). Основным элементом их является специальная пресс-форма с электроподогревом. Кроме того, для процесса полимеризации необходим режим равномерного прогрева и удержания температуры на определенном уровне с последующим плавным охлаждением. В связи с этим возникает задача оптимизации процесса полимеризации.
Цель работы – исследование и разработка систем оптимального управления температурными процессами полимеризации и совершенствование технологии получения изделий из композиционных материалов.

Основные задачи исследований:
1. Экспериментальное исследование влияния скорости нагрева и охлаждения на механические свойства композиционных материалов.
2. Разработка оптимальных алгоритмов и программ управления теплофизическими процессами и регулятора температуры для системы автоматического оптимального управления на всех этапах изготовления изделий.
3. Разработка рекомендаций для оптимального управления процессом полимеризации в установках АВТП.
Практическая ценность работы заключается в том, что исследованы влияния температуры, времени, скорости прогрева и охлаждения на надежность композиционных материалов. На основе исследований разработаны оптимальные алгоритмы и программы управления теплофизическими процессами в установках АВТП. Разработан многопозиционный регулятор температуры для системы автоматического оптимального управления на всех этапах изготовления изделий. Полученные результаты доведены до уровня инженерных методик и используются для совершенствования процессов изготовления композиционных материалов в Кумертауском авиационном про-изводственном объединении со значительным экономическим эффектом. Экономический эффект создается как за счет сокращения затрат на обработку путем исключения штамповки и резки, так и за счет сокращения брака при изготовлении деталей.
Научная новизна. В данной работе экспериментально исследованы и выявлены влияния скорости прогрева и охлаждения на надежность композиционных материалов. Разработан новый прибор – многопозиционный регулятор температуры (МРТ) для системы автоматического оптимального управления технологическим процессом полимеризации. Разработаны оптимальные алгоритмы и программы управления теплофизическими процессами на всех этапах изготовления изделий. Разработана система автоматического оптимального управления процессом изготовления композиционных материалов.
Достоверность результатов, полученных в ходе исследований, определяется тем, что они получены экспериментально в производственных условиях, проверены в процессе эксплуатации, а также многочисленными сопоставлениями результатов теоретических и экс-периментальных исследований, показавшими удовлетворительное согласие теории и эксперимента. Опубликованные ранее в печати теоретические и экспериментальные результаты хорошо согласуются с описанными в данной работе исследованиями и могут быть представлены как ее частные случаи.
На защиту выносятся:
1. Влияние скорости прогрева и охлаждения на механические свойства композиционных материалов.
2. Многопозиционный регулятор температуры для системы автоматического оптимального управления технологическим процессом полимеризации.
3. Разработка оптимальных алгоритмов, программ и рекомендаций управления температурными процессами на всех этапах изготовления изделий из композиционных материалов методом полимеризации.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на всероссийской научной конференции «Физика конденсированного состояния» (г. Стерлитамак, 1997 г.); на республиканской научно-практической конференции «Проблемы интеграции науки, образования и производства южного региона Республики Башкортостан» (г. Салават, 2001 г.); на V-ой Российской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии в транспортных системах» (г. Оренбург, 2001 г.); на международной молодежной научно-технической конференции «Интеллектуальные системы управлений и обработки информации» (г. Уфа, 2001 г.); на на-учной конференции «Вопросы проектирования информационных и
кибернетических систем» (г. Уфа, 1991 г.), на V региональном совещании- семинаре (Уфа, БГПУ, 2005 г.), на V Уральском региональной научно- практической конференции «Современные проблемы физики и физико-математического образования» (Уфа, 2006 г.), а также на научном семинаре кафедры промышленной автоматики Уфимского государственного авиационного технического университета под руководством доктора технических наук профессора Тюкова Н. И. и научных семинарах кафедры общей физики Башкирского государственного педагогического университета под руководством профессоров Фахретдинова И.А. и Фатыхова М.А. (2003 – 06 гг.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 2 монографии.
Структура и объем работы.
В первой главе диссертационной работы приведены сведения по теплофизическим основам управления механическими свойствами композиционных материалов. Дан анализ проблем, возникающих при изготовлении композиционных материалов. Подчеркивается роль влияния поверхности раздела на механические свойства их.
Теоретически исследованы особенности пространственно-временного распределения температу

Авторская работа.
Работа является диссертацией.