Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Электротехнические материалы и изделия

Диссертационная работа:

Нестерко Виктория Александровна. Оценка стойкости конструкций оптических кабелей к радиальному воздействию воды : Дис. ... канд. техн. наук : 05.09.02 Москва, 2005 190 с. РГБ ОД, 61:05-5/3963

смотреть содержание
смотреть введение
смотреть литературу
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВОДЫ 8

1.1. Особенности проектирования оптических кабелей 8

1.2. Анализ современного состояния проблемы использования гидрофобных материалов для оптических кабелей 19

1.2.1. Требования к гидрофобным заполнителям 19

1.2.2. Анализ методов испытаний на совместимость гидрофобных заполнителей с конструктивными элементами оптических кабелей 22

1.3. Выводы. Постановка задачи 24

ГЛАВА 2. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ СТОЙКОСТИ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ВОДЫ (ПАРОВ ВОДЫ) 1 26

2.1. Критерии оценки стойкости конструкций оптических кабелей к воздействию воды (паров воды) 26

2.2. Определение диффузионных характеристик материалов оптических кабелей 32

2.2.1. Определение диффузионных характеристик полимеров по кривым поглощения '32

2.2.2. Экспериментальное определение коэффициента диффузии полимеров и равновесной концентрации влаги на границе (полимер-вода) 44

2.3. Основные результаты и выводы 62

ГЛАВА 3. СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ И ИХ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДЫ 64

3.1. Уменьшение концентрации влаги в оптических кабелях при радиальной диффузии воды 64

3.2. Увеличение времени насыщения оптических кабелей влагой при радиальной диффузии воды 70

3.3. Использование полых трубок для защиты оптических кабелей при радиальной диффузии воды 72

3.4. Экспериментальное исследование водопоглощения конструктивных элементов оптических кабелей 77

3.5. Основные результаты и выводы 82

ГЛАВА 4. СОВМЕСТИМОСТЬ ГИДРОФОБНЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ С КОНСТРУКТИВНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ 83

4.1. Определение механических характеристик материалов, используемых при изготовлении оптических кабелей 83

4.1.1. Анализ физических свойств конструктивных элементов оптических кабелей 83

4.1.2. Методика и средства испытаний трансверсально-изотропных элементов оптических кабелей на воздействие растягивающего усилия и «гидростатического давления» 89

4.1.3. Оценка радиуса оправки для испытания элементов оптических кабелей на навивание 95

4.1.4. Результаты экспериментального исследования влияния гидрофобного заполнителя на физико-механические характеристики конструктивных элементов оптических кабелей 99

4.2. Исследование совместимости гидрофобных заполнителей и полимерных материалов элементов конструкции оптических кабелей методами термического анализа 107

4.3. Основные результаты и выводы 118

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 121

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 123

ПРИЛОЖЕНИЕ 131 

Введение к работе:

Актуальность. Стойкость оптических кабелей (ОК) к воздействию воды и ее паров является одним из основных и безусловных требований, которые предъявляют к ОК.

Проблема обеспечения стойкости к воздействию воды наиболее остро стоит для кабелей, имеющих полимерные оболочки, проницаемые для воды.

Стойкость к воздействию воды означает не только защиту ОК от продольного распространения воды во избежание выхода из строя подключенной к кабелю аппаратуры (аварийный режим при обрыве кабеля или оболочки), но и защиту в штатном режиме оптических волокон (ОВ) от воды, диффундирующей через оболочки кабеля. При длительной эксплуатации вода, проникающая через оболочки кабеля к поверхности ОВ, может приводить к ухудшению их оптических и механических характеристик, особенно при действии на ОВ механических напряжений.

Для защиты ОВ от воздействия воды в конструкции кабелей широкое применение нашли гидрофобные заполнители (ГЗ). Усилия разработчиков ОК направлены на решение задач, возникающих в связи с применением указанных материалов. Это, прежде всего, проблема совместимости ГЗ с материалами конструктивных элементов ОК, поиск составов для ГЗ, в наименьшей степени влияющих на долговечность кабелей.

В то же время в литературе отсутствуют критерии оценки стойкости конструкций ОК к радиальному воздействию воды. Отсутствие критериев и, как следствие, способов эффективной защиты кабелей с полимерными оболочками от воздействия воды делает невозможным корректное сравнение различных конструкций друг с другом, выбор наиболее предпочтительной конструкции для тех или иных условий эксплуатации.

Таким образом, проблема оценки стойкости конструкций ОК к воздействию воды и разработка соответствующих методик является актуальной.

Цель и задачи работы. Целью данной работы является разработка методики оценки стойкости конструкций ОК к радиальному воздействию воды и разработка на этой основе способов защиты ОК от воздействия воды.

Для реализации этой цели необходимо решить следующие задачи:

- сформулировать критерии оценки стойкости конструкций к воздействию воды и разработать методику расчета концентрации влаги и времени достижения заданной концентрации;

- провести экспериментальные исследования свойств (диффузионных, механических, термических) современных материалов, используемых в конструкции ОК, в том числе с учетом анизотропии полимеров, при взаимодействии их с ГЗ;

- провести экспериментальные исследования физических свойств применяемых ГЗ;

-разработать методику оценки совместимости ГЗ с материалами конструктивных элементов ОК, учитывающую свойства и особенности эксплуатации используемых материалов.

Научная новизна. Сформулированы обоснованные критерии оценки стойкости конструкций ОК к радиальному воздействию воды. В качестве критериев оценки выступают: концентрация влаги в сплошных элементах конструкции ОК {концентрация водяного пара в воздушных полостях), время достижения предельной концентрации влаги в сплошных элементах конструкции и паров воды в воздушных полостях.

Разработана методика расчета критериев оценки стойкости конструкций ОК к радиальному воздействию воды и ее паров. Отличие методики состоит в том, что расчет значений критериев распространяется на обобщенные конструкции ОК.

Усовершенствована методика определения коэффициента диффузии воды в полимерных материалах, в том числе многокомпонентных, по кривым поглощения. Методика позволяет определить с необходимой точностью коэффициент диффузии во всем диапазоне критерия Фурье для диффузии, а также проводить диагностику полимерных материалов: по характеру кривых поглощения судить о степени однородности материала (в части его водопоглощения).

Определена энергия активации процесса теплового старения полибутилентерефталата по данным термического анализа, проведенного в динамическом режиме.

Практическая ценность исследований состоит:

- в разработке способов эффективной защиты ОК с полимерными защитными оболочками от радиального воздействия воды;

- в определении концентраций насыщения и коэффициентов диффузии для некоторых полимеров при длительной выдержке в воде во всем диапазоне критерия Фурье для диффузии, что позволяет обоснованно выбрать материалы при конструировании ОК;

- в разработке методики определения механических характеристик трансверсально-изотропных элементов ОК;

- в получении экспериментальных результатов методами термического анализа;

- в разработке методики оценки совместимости ГЗ с материалами ОК, в соответствии с которой проведены испытания синтетических нитей и полимерных материалов оптических модулей (ОМ), подвергнутых тепловому старению в контакте с ГЗ (определены их механические характеристики).

Результаты работы используют при проектировании эффективных конструкций ОК, работающих в среде с повышенной влажностью.

Реализация и внедрение результатов исследований. Конкретные технические решения в виде кабельных конструкций введены в ТУ 16.К 71-308-2002 «Кабели судовые оптические».

Разработанные в процессе работы методики и способы защиты ОК от воздействия воды использованы при создании конструкций и технологии изготовления ОК и проведении соответствующих исследований в ОАО «ВНИИ КП» (по теме «Нить-К»).

«Методика испытаний на совместимость полимерных материалов оптического модуля и оптического волокна с гидрофобным заполнителем» (МИ 16.К00-158-2005), предназначенная для разработчиков ОК, включает в себя ряд частных методик - по проведению испытаний образцов методом термического анализа, по определению механических характеристик трансверсально-изотропных элементов ОК, по оценке изменения яркости цвета покрытия элементов ОК в результате теплового старения - и используется при выборе материалов в конструкции ОК.

На защиту выносятся следующие основные положения.

1. Методика оценки стойкости и способы защиты ОК с полимерными оболочками от радиального воздействия воды.

2. Анализ диффузионных характеристик полимерных материалов по кривым поглощения.

3. Результаты экспериментального исследования диффузионных характеристик полимерных материалов, их теплофизических свойств при взаимодействии с ГЗ.

4. Методика оценки совместимости ГЗ с материалами ОК.

Подобные работы
Овчинников Андрей Александрович
Исследование влияния конструкций и технологии изготовления на стойкость оптических кабелей для систем передачи информации к воздействию механических нагрузок
Образцов Юрий Васильевич
Разработка усовершенствованных конструкций маслонаполненных кабелей
Овчинников Андрей Александрович
Исследование влияния конструкций и технологии изготовления на стойкость оптических кабелей для систем передачи информации к воздействию механических нагрузок
Королев Сергей Анатольевич
Методика расчетной оценки стойкости сварных швов листовых конструкций из алюминиевых сплавов против образования продольных кристаллизационных горячих трещин
Куликова Ирина Александровна
Совершенствование технологии обеззараживания сточных вод в целях ликвидации негативного воздействия на объекты геоэкологической среды
Архипова Ольга Евгеньевна
Информационно-аналитическая среда оценки качества поверхностных вод речного бассейна
Шириев Равиль Рафисович
Контроль качества оценки уровня загрязнения природной воды в экологии и энергетике на основе статистического анализа значений ПДК и данных ТЭЦ
Эль-Масри Мохаммад
Программный комплекс экспертной оценки технологических процессов очистки воды в условиях Иордании
Калиниченко Антон Борисович
Эффективность очистки льяльных вод в коалесцентных деэмульгаторах и разработка метода е# экспресс оценки
Умбрасас Миндаугас-Римутис Антано
Оценка безотказности судовых трубопроводов, включающих сочетания отводов, при проектировании систем морской воды

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net