204,35 Kb.НазваниеРазработка метода оценки деформационных свойств технических нитей в динамическом режимеАлешин Рустем РавилевичДата конвертации23.10.2012Размер204,35 Kb.Тип На правах рукописиАлешин Рустем РавилевичРАЗРАБОТКА МЕТОДА ОЦЕНКИ ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ТЕХНИЧЕСКИХ НИТЕЙ В ДИНАМИЧЕСКОМ РЕЖИМЕСпециальность 05.19.01. «Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности».Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукСанкт-Петербург 2008 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна»Научный руководитель доктор технических наук, профессор Тиранов Владимир ГеннадьевичОфициальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Гребенкин Александр Николаевичкандидат технических наук Кварацхелия Варвара АлександровнаВедущая организация ОАО «Советская Звезда»Защита состоится 9 декабря 2008 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 212.236.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна» по адресу: 191186, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 18, ауд.241 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского университета технологии и дизайна. Текст автореферата размещен на сайте СПГУТД: http:/www.sutd.ruАвтореферат разослан «31» октября 2008 г.Ученый секретарь диссертационного совета А. Е. Рудин Общая характеристика работыАктуальность. Высокопрочные синтетические нити на основе ориентированных полимерных материалов применяются для производства технического текстиля в различных областях науки и техники. В условиях эксплуатации текстильные нити чаще всего подвергаются деформации растяжения. Существующие методы количественного описания деформационных свойств нитей из полимерных материалов в динамических режимах основываются на использовании механических моделей, при создании которых используют параметры, полученные при статических испытаниях. Такой подход не обладает нужным соответствием с результатами динамических испытаний, и, в связи с этим, необходимо экспериментальное изучение процессов динамического деформирования. Цель работы разработка метода и аппаратуры для определения деформационных характеристик технических нитей при динамическом воздействии нагрузки, разработка методики сравнительного анализа деформационных свойств нитей в статическом и динамическом режимах. Для достижения поставленной цели в работе решались задачи: разработка схемы прибора, позволяющего «мгновенно» прикладывать нагрузку к образцу и регистрировать деформацию и напряжение, возникающие в образце на стадии нагружения; разработка методики определения деформационных характеристик технических нитей при «мгновенном» приложении нагрузки; выявление характера взаимосвязи деформационных характеристик нитей полученных из полимеров с различной жесткостью полимерной цепи; отработка методики определения секущего и касательного модулей жесткости; разработка методов анализа взаимосвязи форм диаграмм растяжения, полученных при статических испытаниях, с зависимостью напряжения от деформации, получаемой по результатам динамических испытаний; апробация разработанных подходов в применении к анализу деформационных свойств нитей из жесткоцепных полимеров; применение разработанных методов для анализа влияния параметров структуры швейных ниток на их деформационные характеристики. Методы и средства исследований. Для решения поставленных задач использовались теоретические и экспериментальные методы. В теоретических исследованиях применялись методы математического моделирования, программирования, системного анализа и графоаналитической обработки данных. Экспериментальные измерения нагрузки и деформирования производились с использованием сконструированной соискателем установки, а также при помощи универсального испытательного комплекса ИНСТРОН 1122. Результаты, полученные на установке, проходили обработку на разработанном программном комплексе и в программе Origin 6.1. Результаты статических испытаний, проведенных на комплексе ИНСТРОН, проходили процедуру оцифровывания при помощи графической программы Grafula II v.1.2. Обработка результатов экспериментов осуществлялась методами математической статистики с помощью программ Origin 6.1 и Microsoft Excel XP. Обработка результатов экспериментов осуществлялась в программной среде Windows XP. База данных испытаний химических нитей разработана с помощью программы Microsoft Access. Достоверность полученных результатов и выводов обеспечена объективной тарировкой, обоснованным объемом выборок, применением методов математической статистики и критериев, согласованностью результатов теоретических и экспериментальных исследований. Научная новизна работы заключается в разработке аппаратуры и метода для экспериментального изучения механических характеристик нитей технического назначения при «мгновенном» приложении нагрузки, в создании комплекса программ для определения секущего и касательного модулей жесткости в динамическом режиме деформирования, в создании методики сопоставления полученных данных с результатами статических испытаний и с её помощью возможности оценки смены механизмов деформирования на микро- и макроуровне. В результате проведенной работы были получены следующие результаты: создана установка, позволяющая осуществлять «мгновенное» приложение нагрузки и фиксировать напряжение и деформацию образца в процессе приложения нагрузки (деформировании образца); проведены испытания образцов изготовленных из полимеров с различной жесткостью цепи и макроструктуры в статическом и динамическом режимах деформирования; выявлен характер взаимосвязи наблюдаемых закономерностей упруго-релаксационного поведения технических нитей в статическом режиме с характером зависимостей динамического растяжения; разработана методика сравнения зависимостей напряжения от деформации, полученных в различных режимах деформирования; получена первичная информация о коэффициенте динамичности в диапазоне нагрузок; разработан программный комплекс позволяющий, производить автоматическую обработку результатов испытания; сформирована открытая база данных испытаний химических нитей с описанием образцов; разработана методика «Сравнительная оценка деформационных свойств», для проведения лабораторных работ. Практическая ценность и реализация результатов работы подтверждается внедрением указанной испытательной установки на ОАО «Советская Звезда» в соответствие с признаками полезной модели (патент на полезную модель 68693, приоритет от 21 мая 2007 г. и патентом на полезную модель 74212, приоритет от 29 декабря 2007 г.), о чем имеются акты об использовании предложений от 3 декабря 2007 г. и от 1 июля 2008 г. Разработана открытая база данных (свидетельство об официальной регистрации базы данных 2008620258 от 12.05.2008г.) с фотографиями, технологическими параметрами, результатами проведенных испытаний, перечнем регламентирующих документов. Апробация работы. Результаты работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на следующих конференциях: международных научно-технических конференциях «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (ПРОГРЕСС 2006, 2007, 2008), г. Иваново (ИГТА); всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности» (Дни науки 2
Разработка метода оценки деформационных свойств технических нитей в динамическом режиме
Разработка метода оценки деформационных свойств технических нитей в динамическом режиме
Комментариев нет:
Отправить комментарий