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
Материаловедение

Диссертационная работа:

Белокуров Владислав Николаевич. Развитие теоретических основ и разработка методов определения вязкоупругости материалов легкой промышленности в квазистатическом и динамическом резонансном режимах : диссертация ... доктора технических наук : 05.19.01 / Моск. гос. ун-т дизайна и технологии.- Москва, 2007.- 281 с.: ил. РГБ ОД, 71 07-5/634

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темь;

В современных условиях экономического развития предприятиям легкой промышленности необходимо совершенствовать качество выпускаемой продукции. Основную часть этой продукции изготавливают из материалов, обладающих вязкоупругими свойствами, которые определяют качественные и эксплуатационные показатели.

В настоящее время в материаловедении инструментальной оценки вяжой составляющей материалов, не применяется По этой причине количественной оценки сочетания упругости и пластичное ги в материалах и изделиях, их оптимизации в процессе конструирования и производства не производится. Вязкие свойства играют важную роль при выборе оптимальной скорости силового воздействия без разрушения материала при формировании заготовок изделий. От этого показателя зависит способность материала к формообразованию и формоустойчивосчи. Констрикторам и технологам необходимо владеть информацией о том, как изменяются деформационные свойства материалов в процессе эксплуатации под воздействием влаги, теплового поля, условий технологической обработки и других видов физических воздействий. Измерение пластичности материалов ГОСТом не предусмотрено.

Стандартные методы оценки величины жесткости трудоемки, приводят к разрушению ценного материала и являются условными. Определение деформационных показателей осуществляется выборочно и присваивается всей партии материала.

Перед наукой и современным производством существует проблема развития и совершенствования теоретических основ и создания более информативных неразрушающих методов контроля упругой и вязкой составляющих материалов легкой промышленности.

Цель диссертаци

онной работы заключается в разработке теоретических

основ определения зязкой и упругой составляющих полимерных материалов в динамическом резонансном режиме, имитирующим реальные условия эксплуатации и разработки неразрушающих меюдов контроля вязко упругости различных конструкционных материалов легкой промышленности.

Для достижеі

ия поставленной цели, решались следующие задачи:

- проведен анализ литературных данных по определению деформационных
показателей полимерных материалов в статическом и динамическом режи
мах.

разработка новь х и усовершенствование существующих методов оценки деформационных показателей при сжатии и изгибе материалов легкой промышленности,

изучение дефориационных свойств вязкоупругих материалов в квазистатическом и динамическом резонансном режимах.

разработка новой формулы и методики для описания статического сжатия кож до значении условно предельных деформаций и двух способов реализации этой формулы,

разработка новей методологии определения упругой и вязкой составляющих полимерных материалов;

разработка и внедрение устройств и приборов для определения деформационных показателей материалов и изделий легкой промышленности в производство и учебный процесс вузов.

Объекты и м угоды исследования.

Исследования г роводились на образцах обувных материалов выработанных на МПКО. Для контрольных испытаний использовались образцы, вырезанные в чепрачнои части целых кож, которые предварительно выдерживались до постоянной массы при стандартных условиях температуры (20 ± 3) С и влажности воздуха (65±5)%. При измерении деформации в статическом и динамическом режимах на сжатие, каждое измерение проводилось семь раз в переделах плошал г! 3-4 см2.

При изучении деформационных свойств материалов на изгиб, использовались образцы размером 20x30 мм. Кроме этого, в качестве исследуемых объектов использовались образцы меха, конструкции обуви, вспененные полимерные материалы для нэгоговления стелек ортопедической обуви, ткани из льна, резина и полимерно-пленочные материалы За определяемую величину принималось среднее значение полученных величин из 6-7 измерений. Повторные измерения показателей отличались между собой не боле чем на 5%.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработано новое фундаментальное научно обоснованное направление по
определению деформационных показателей материалов легкой промышлен
ности,

Теоретически выведена формула для описания деформации сжатия кож в статическом режиме до значений условно-предельной деформации С Разработан неразрутающий метод определения модуля жесткости Et кож при их статическом сжатии.

разработана и обоснована оригинальная конструкция вибродатчика с магнитным подвесом подвижного элемента для определения динамической резонансной жесткости вязкоупругих материалов без их разрушения.

разработаны теоретические основы нового метода определения динамического модуля сжатия Ег и модуля статического сжатия Ес;

определен упруго-обратимый характер деформации при динамическом резонансном сжатии материалов и установлено соответствие между углами динамической жесткости Ч*г кож с соответствующими величинами динамических резонансных модулей Ег жесткости;

разработан метод определения модулей жесткости Es статического изгиба консольно закрепленных образцов кож;

разработан метод определения динамического модуля Ек жесткости кон-сольно закрепленных образцов кож в резонансном режиме;

установлена лями Ек динамической

разработан мето і цов кож свернутых

проведен свернутых в виде с условными пока! 12М,

на основе мерные материалы ме. представляют с составляющие,

разработаны материалов при ра режиме;

разработан физі пределенной массь совместно с свойств материалові; нию свойств технологической

разработаны ных резонансных позволяющих С В] ное значение вязкдг на молекулярном у скич потерь tg6 время релаксации ли;

зависимость і

между модулями Еч статического изгиба и моду-жесткости консольно закрепленных образцов кож; определения модулей Е0 резонансной жесткости образ-в виде кольца;

сопоставите.

льный анализ величин жесткости D0 образцов кож

кэльца, полученных в динамическом резонансном режиме,

ателями жесткости D измеренными на приборе ПЖУ -

проверенных исследований выявлено, что кожи и другие поли-при различных видах деформации в динамическом режи-обой резонансные системы, имеющие упругую и вязкую

теоретические основы определения деформационных свойств личных видах деформации в динамическом резонансном

ічески обоснованный метод определения величины рас-

колеблющейся части исследуемого материала, который

теоретическими основами определения деформационных

позволяет развить целое научное направление по изуче-

матеркіалов легкой промышленности в зависимости от условий

работки и при различных видах физических воздействий;

методологические основы использования метода вынужден-

испытаний материалов и изделий легкой промышленности,

точностью и достоверностью определять интеграль-

о трения Ь, возникающего в деформируемом материале

ровне, коэффициент жесткости к, тангенс угла механиче-

м|одуль жесткости Е и модуль гистерезисных потерь Е",

напряжения т и другие важные деформационные показате-

введено научно обоснованное понятие добротности Q полимерного материала, определяющее количественное сочетание упругих и вязких свойств материалов;

при изуїении деформационных свойств различных полимерных материалов выявлено, что амплитуда деформации ,y,„ в резонансном режиме превышает амплитуду статического смещения х ,„ для одних и тех же материалов в число раз, которое численно совпадает с величиной добротности О и это отношение зависит только от показателя затухания (5 Выявленная закономерность дает объяснение причины несогласования параметров деформации, определяемых в статическом режиме и при различных скоростях или частотах силового воздействия на исследуемый маїериал;

выявлено, что все резонансные кривые для различных полимерных материалов, при стремлении частоты со силового воздействия к нулю, стремятся к пределу отношения величины приложенной силы F к коэффициенту жесткости К, что соотвегсівует закону Гука;

ра$работаны методики измерений и приборная база для определения деформационных показателей меха, тканей, кож, полимерно-пленочных материалов, вспененных материалов для стелек ортопедической обуви, готовых конструкций обуви и других вязкоупругих материалов

Практическая значимость. Разработаны методы и устройства неразрушающего контроля деформационных показателей материалов легкой промышленности:

для определения жесткости кож при квазистатическом сжатии;

для определения жесткости полимерных материалов в динамическом резонансном режиме на сжатие;

для определения жесткости листовых полимерных материалов при квазистатическом изгибе;

для определения спектра деформационных показателей, к которому относятся, коэффициент жесткости, коэффициент вязкого трения, тангенс угла механических потерь, модуль упругости, модуль гистерезисных потерь кон-

сольно закрепленных образцов листовых полимерных материалов в динамическом резонансном режиме;

для определения спектра деформационных показателей меха при динамическом сжатии.

для определения Ьпектра деформационных показателей готовых конструкций обуви при динамическом изгибе.

Общим итоге м работы является развитие нового направления в мате-

лов легкой промыт Достоверное

риаловедении, заключающегося в создании методологии определения деформационных показателей полимерных материалов в динамическом резонансном режиме, позволяющим с высокой точностью и достоверностью определять количественно величину упругой и вязкой составляющих материа-иленности. ь проведенных исследований.

Достоверность і обоснованность положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждается согласованностью ре-іультатов теоретических и экспериментальных исследований при корректном применении матеу этических методов анализа и обработки данных измерений, апробацией основных положений диссертации в научных статьях, журналах и конференциях. Достоверность результатов научной работы обеспечена производстве-шой проверкой разработанных методов и их положительной оценкой.

татов.

Вклад автора в правлений исследований теоретическом осмыслении ботке теоретических ругих материалов тодологии опредй. пленочных материалов.

Личное участие автора в получении изложенных в диссертации резуль-

работу состоит в постановке задач, выборе методов и на-

, анализе и обобщении полученных результатов,

результатов проведенных исследований, в разра-

основ определения деформационных свойств вязкоуп-

текстильной и легкой промышленности, в разработке ме-

ления упругой и вязкой составляющих полимерно-

, кож, резин, тканей, конструкции обуви, меховых и

9 волокнистых материалов, представляющей собой перспективное направление развития материаловедения. Разработанные автором методы и устройства для определения деформационных показателей полимерных материалов содержат новизну, подтвержденную 4 авторскими свидетельствами на изобретение.

Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, шести глав, заключения, библиографического списка из 153 наименований и приложения. Основная часть работы изложена на 255 страницах, в число которых входят 66 рисунков и 42 таблицы. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 39 работ. Основные рез\льтаты исследований опубликованы в статьях во всесоюзных и российских изданиях, материалах научных конференций, межвузовских сборниках научных трудов, представлены 4 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения.

Подобные работы
Жихарев Александр Павлович
Развитие научных основ и разработка методов оценки качества материалов для изделий легкой промышленности при силовых, температурных и влажностных воздействиях
Бесшапошникова Валентина Иосифовна
Развитие научных основ и разработка методов придания огнезащитных свойств материалам и изделиям легкой промышленности
Мишаков Виктор Юрьевич
Развитие научно-методических основ разработки и методов исследования антимикробных и защитных материалов на нетканых волокнистых носителях
Жуйкова Александра Анатольевна
Разработка проницаемых СВС-материалов и методы определения их каталитических свойств в фильтрах-нейтрализаторах выхлопных газов
Герасимов Александр Иннокентьевич
Разработка методов и средств определения износостойкости полимерных антифрикционных материалов
Сафонова Мария Николаевна
Разработка и применение расчетно-экспериментального метода определения количества активных абразивных зерен в композиционном материале
Бройко Антон Петрович
Разработка метода прогнозирования теплопроводности трикотажных полотен на основе численного моделирования теплопередачи
Пасечник Мария Сергеевна
Разработка металловолокнистого катализатора на основе никеля и технологии его получения методом высокоскоростного затвердевания расплава
Тришкина Ирина Анатольевна
Разработка методов прогнозирования остаточного ресурса печных змеевиков из стали 15Х5М на основе исследования структурно-механических состояний и их эволюции в процессе эксплуатации
Попова Марина Владимировна
Научно-технологические основы разработки заэвтектических силуминов с регулируемым температурным коэффициентом линейного расширения

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