Информационно-измерительная система для определения теплофизических характеристик полимерных композиционных материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.16, кандидат наук Живенкова, Анна Александровна

• Живенкова, Анна Александровна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Живенкова, Анна Александровна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ, УСТРОЙСТВ И ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ

1.1 Преимущества, применение и технологии производства современных полимерных композиционных материалов

1.2 Теплофизические характеристики полимерных композитов

1.3 Методы определения теплофизических характеристик полимерных композиционных материалов

1.4 Преимущества и потребность использования информационно-измерительных систем для определения ТФХ полимерных композитов

1.5 Постановка задачи

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

2.1 Математическая модель, описывающая процесс нагрева и отверждения полимерных композиционных материалов

2.2 Математический аппарат предварительной обработки экспериментальных данных и построения алгоритмов

2.3 Методы обработки экспериментальных данных и расчета теплофизических характеристик, основанные на интегральном представлении решения ОЗТ

2.3.1 Метод и алгоритм расчета ТФХ как констант или как функций времени

2.3.2 Метод и алгоритм расчета ТФХ как функций времени по температурам поверхностей образца

2.3.3 Метод и алгоритм расчета ТФХ как функций температуры на основе интегрального преобразования ОЗТ в виде интегро-функционального уравнения

2.4 Метод и алгоритм расчета ТФХ на основе фильтра Калмана

2.5 Выводы

3 ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МОДУЛЯ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ВЫБОРЕ АЛГОРИТМА РАСЧЕТА ТФХ

3.1 Методика оценки условий применения разработанных алгоритмов расчета ТФХ

3.2 Разработка модуля имитационного моделирования на основе численного решения уравнения теплопроводности

3.3 Аналитическое исследование алгоритмов расчета ТФХ по выявлению ограничений для их применения

3.3.1 Анализ алгоритма расчета ТФХ как функций температуры на основе интегрального преобразования ОЗТ в виде интегро-функционального уравнения

3.3.2 Анализ алгоритма расчета ТФХ как функций времени по температурам поверхностей образца

3.4 Имитационное исследование алгоритмов расчета ТФХ

3.4.1 Определение влияния инерционного режима нагрева на погрешность расчета ТФХ

3.4.2 Имитационное исследование погрешности и возможности применения алгоритмов расчета ТФХ в зависимости от условий проведения эксперимента

3.4.3 Обобщенные выводы, полученные в ходе имитационного исследования

3.5 Разработка модуля поддержки принятия решений при выборе наилучшего алгоритма расчета ТФХ

3.6 Выводы

4 ПОСТРОЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ

4.1 Построение ИИС для определения ТФХ ПКМ

4.1.1 Анализ требований, предъявляемых к разрабатываемой ИИС

4.1.2 Разработка структуры ИИС

4.2 Структура и взаимосвязи обеспечивающих подсистем ИИС

4.2.1 Техническое обеспечение

4.2.2 Программное обеспечение

4.2.3 Информационное обеспечение

4.2.4 Организационно-методическое обеспечение

4.3 Практические исследования ТФХ с помощью ИИС

4.3.1 Методика и принципы экспериментального исследования

ТФХ ПКМ с помощью ИИС

4.3.2 Метрологическая оценка характеристик ИИС для определения ТФХ при совместной работе с МППР

4.3.3 Функционирование ИИС для определения ТФХ ПКМ в составе программно-технического комплекса оптимизации режимов отверждения ПКМ

4.3.4 Результаты исследования ТФХ ПКМ

4.4 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Свидетельство о регистрации программы

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Акты внедрения результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Информационно-измерительная система для определения теплофизических характеристик полимерных композиционных материалов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. На сегодняшний день такие традиционные материалы, как металлы, древесина, бетон и другие практически исчерпали свои возможности в различных областях промышленности. Им на смену приходят искусственные материалы, создаваемые с определенным набором свойств, требующихся для нужд конкретной области техники. Этими материалами являются полимерные композиционные материалы (ПКМ) или армированные стекло-, угле- или синтетическими волокнами пластики на основе полимерных термореактивных связующих, которые предпочтительны в использовании благодаря существенно меньшей плотности, долговечности, химической стойкости, высоким прочностным характеристикам, а также технологичностью и простоте производства.

При производстве ПКМ важнейшим технологическим процессом является тепловая обработка составляющих компонентов (армирующего наполнителя пропитанного полимерным связующим), включая температурно-временной режим отверждения, который обеспечивает получение требуемых свойств конечных полимерных материалов и качество произведенной продукции. Поэтому необходимо осуществлять предварительный расчет и подбор температурно-временных режимов отверждения для каждого типа ПКМ с учетом конфигурации изделия. Определение оптимальных температурно-временных режимов отверждения ПКМ предусматривает применение математических моделей, идентификацию их параметров и решение оптимизационной задачи.

Одними из ключевых параметров математической модели процесса отверждения ПКМ являются теплофизические характеристики (ТФХ). Определение ТФХ отвержденного ПКМ, а также в процессе отверждения, вследствие сбора и обработки большого объема экспериментальной информации требует применения информационно-измерительной системы (ИИС). Особенностью исследования ТФХ ПКМ, связанной с их существенным изменением в ходе отверждения, является необходимость создания условий

эксперимента максимально приближенных к производственным условиям получения ПКМ, включая наличие технологического давления и соответствие укладки слоев. Кроме того, точность определения ТФХ напрямую влияет на адекватность построенной модели реальному процессу отверждения, а значит и на качество произведенной продукции.

Поэтому актуальна задача разработки ИИС для определения ТФХ ПКМ в процессе отверждения, обеспечивающей минимальную методическую погрешность определения ТФХ для условий проведения конкретного эксперимента.

Работа выполнена в рамках госзадания Минобрнауки РФ № 2014/219, код проекта 2079, а также в рамках гранта Президента РФ поддержки ведущих научных школ НШ-2411.2014.3.

Степень разработанности. В настоящее время существует большое многообразие специализированных ИИС, измерительно-вычислительных комплексов и автоматизированных установок, предназначенных для исследования ТФХ определенного класса материалов. Разработаны основные принципы построения таких систем, например, в работах Рубичева H.A., Ранеева Г.Г., Волкова B.JL, Виноградовой H.A., Алифанова О.Н., Платунова Е.С. и др. В основном, они воспроизводят условия экспериментального исследования удобные для получения простых расчетных соотношений. Их алгоритмическое обеспечение, как правило, основано на реализации простых расчетных формул и вычислительных алгоритмов. Многие из этих ИИС не могут обеспечить исследования ПКМ в процессе отверждения и применимы только для исследования твердых материалов и ПКМ в отвержденном состоянии. Поэтому они имеют существенные недостатки, ограничивающие их использование, такие как, трудность в создании специальных условий эксперимента близких к производственным условиям получения полимерных композитов, узкий диапазон исследуемых температур и скоростей нагрева, трудность определения ТФХ с существенной зависимостью от температуры, влияние условий проведения эксперимента на полученные ТФХ и т.п. Кроме того, пользовательский интерфейс

таких ИИС требует от исследователя специальной подготовки и знаний о принципах построения алгоритмов расчета, а также условиях их использования.

Объектом исследования является ИИС для определения ТФХ ПКМ.

Предметом исследования является математическое, программное и техническое обеспечение ИИС для определения ТФХ ПКМ в отвержденном состоянии и в процессе отверждения.

Целью работы является повышение точности определения ТФХ ПКМ в отвержденном состоянии и в процессе отверждения, в результате разработки и применения ИИС для определения ТФХ ПКМ.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать математическую модель организации процесса нагрева и отверждения ПКМ для определения ТФХ;

-разработать комплекс методов обработки экспериментальных данных и алгоритмов для расчета ТФХ ПКМ, в том числе и в процессе отверждения;

-разработать модуль поддержки принятия решения (МППР), позволяющий выбирать алгоритм расчета ТФХ ПКМ с минимальной методической погрешностью;

- разработать комплекс программ для имитационного моделирования экспериментального определения ТФХ ПКМ и исследования методических погрешностей разработанных методов;

- разработать ИИС для определения ТФХ ПКМ с соответствующим математическим, программным и техническим обеспечением, реализующую комплекс разработанных методов и алгоритмов расчета ТФХ ПКМ;

-проверить работоспособность ИИС, разработанных методов, алгоритмов и МППР путем экспериментального исследования и расчета ТФХ ПКМ, в том числе и в процессе отверждения.

Методы исследования. В работе использованы методы: построения ИИС, теплофизических измерений, численного решения уравнений математической физики, решения обратных задач теплопроводности (ОЗТ), математического и

компьютерного моделирования, линейной фильтрации, имитационного моделирования, принятия решений.

Научная новизна.

1. Разработан комплекс методов обработки экспериментальных данных и алгоритмов расчета ТФХ ПКМ, основанных на интегральном представлении решения ОЗТ и использовании фильтра Калмана, позволяющих определять ТФХ с нелинейной температурной зависимостью в процессе отверждения ПКМ, которые составляют ядро математического и алгоритмического обеспечения ИИС. Отличительной особенностью алгоритмов являются процедуры: сглаживания зашумленных экспериментальных данных, обеспечивающие устойчивость полученных решений; расчета температурного распределения по толщине образца по температурам его поверхностей и тепловым потокам; расчета скорости движения изотермической поверхности в образце.

2. Разработан модуль поддержки принятия решений, позволяющий выбирать алгоритм расчета ТФХ ПКМ с минимальной методической погрешностью для условий конкретного эксперимента, отличающийся использованием набора условий проведения эксперимента в качестве критериев выбора, а также базой знаний, построенной на основе результатов имитационных и реальных экспериментов по определению ТФХ ПКМ.

3. Предложена структура ИИС для определения ТФХ ПКМ, учитывающая особенности исследования ПКМ в условиях максимально приближенных к производственным и обеспечивающая возможность определения ТФХ в процессе отверждения ПКМ при наличии технологического давления, отличающаяся наличием комплекса алгоритмов расчета ТФХ и модулем автоматизированного выбора алгоритма с минимальной методической погрешностью для условий проведения конкретного эксперимента.

Практическая значимость.

1. Модернизирована аппаратная часть ИИС и повышена точность определения ТФХ ПКМ путем термостатирования усилителей канала измерения температуры.

2. Разработано прикладное программное обеспечение и пользовательский интерфейс ИИС для определения ТФХ ПКМ, реализующие предложенные методы и алгоритмы, а также комплекс программ для имитационного моделирования экспериментального определения ТФХ ПКМ и исследования методических погрешностей и условий применения алгоритмов расчета ТФХ.

3. Выполнены с применением ИИС экспериментальные исследования ТФХ различных типов ПКМ в отвержденном состоянии и в процессе отверждения.

Положения, выносимые на защиту.

- математическая модель организации процесса нагрева и отверждения ПКМ, положенная в основу математического и алгоритмического обеспечения ИИС для определения ТФХ;

- разработанные методы обработки экспериментальных данных и алгоритмы расчета ТФХ ПКМ в отвержденном состоянии и в процессе отверждения, основанные на интегральном представлении решения ОЗТ с применением аппарата сглаживания кубическими сплайнами и фильтра Калмана;

- принципы построения и функционирования МППР при выборе наилучшего алгоритма расчета ТФХ ПКМ для конкретных условий эксперимента;

- структура и взаимосвязи основных компонент ИИС для определения ТФХ ПКМ;

- метрологическая оценка характеристик ИИС;

- результаты практических исследований ТФХ ПКМ с помощью ИИС.

Реализация работы. Основные результаты теоретических и

экспериментальных работ автора нашли применение:

- на Орловском заводе резиновых изделий ОАО объединение «Альфапластик», г. Орел, при экспериментальном исследовании процесса вулканизации резинотехнических изделий;

- в научной деятельности и учебном процессе на кафедре физики ФГБОУ ВПО «ТГТУ».

Степень достоверности и апробация результатов исследования.

Достоверность результатов основана на корректном применении методов

математического анализа, основ теории теплофизики и математической физики, обеспечена большим объемом проведенных экспериментов, а также подтверждена сходимостью полученных результатов с литературными данными по ранее исследованным материалам, проведением метрологического анализа результатов экспериментов.

Основные положения диссертации представлены на VII, VIII и IX Международной теплофизической школе (Тамбов, 2010; Таджикистан, Душанбе, 2012 и 2014), на Всероссийской научной школе "Актуальные проблемы нано- и микроэлектроники" (Тамбов, 2011), на III и VI Международной научно-инновационной молодежной конференции "Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент" (Тамбов, 2011 и 2014), на XVI Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов "Новые информационные технологии в научных исследованиях" (Рязань, 2011), на XXV и XXVI Международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях " (Волгоград, 2012 и Тамбов-Саратов, 2014), на II Международной научно-технической конференции "Современные методы и средства исследования теплофизических свойств веществ" (Санкт-Петербург, 2012), на XIV Международной научно-методической конференции "Информатика: проблемы, методология, технологии " (Воронеж, 2014).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликована 21 научная работа, из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК при Минобрнауки РФ, свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 104 наименования научных трудов на русском и иностранном языках, приложений. Работа изложена на 181 странице, содержит 54 иллюстрации и 9 таблиц.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, раскрыты научная новизна, практическая значимость результатов работы, приведены основные положения, выносимые на защиту,

результаты апробации и реализации исследований, данные о публикациях автора, структура и аннотация работы по главам.

В первой главе приведен обзор особенностей современных ПКМ, преимуществ их применения в производстве, технологий их изготовления, как предметной области, для исследования которой необходимо использование ИИС. Обоснована необходимость применения ИИС для обеспечения полного и качественного исследования ПКМ. Приведен обзор существующих методик и систем для исследования ТФХ материалов. Показана необходимость особого подхода к решению задачи исследования свойств ПКМ в процессе отверждения и разработки ИИС, обеспечивающей такое исследование. Основываясь на анализе литературных источников, сформулирована постановка задачи исследования.

Во второй главе рассмотрено проектирование математического обеспечения ИИС. Построена математическая модель для определения теплофизических характеристик ПКМ при нагреве и отверждении. Предложены четыре метода обработки экспериментальных данных и алгоритма расчета ТФХ ПКМ: метод и алгоритм расчета ТФХ как констант или как функций времени; метод и алгоритм расчета ТФХ как функций времени по температурам поверхностей образца; метод и алгоритм расчета ТФХ как функций температуры на основе интегрального преобразования ОЗТ в виде интегро-функционального уравнения; метод и алгоритм расчета ТФХ на основе фильтра Калмана.

В третьей главе рассмотрено описание метода построения модуля имитационного моделирования, позволяющего по заданным теплофизическим характеристикам материала, размерам образца и параметрам нагрева построить температурное поле, и, используя его в качестве исходных данных для методов определения ТФХ, предложенных во второй главе, оценить результаты их работы. Используя имитационные модели, проведено сравнение результатов работы методов определения ТФХ, определены границы возможности их применения и оптимальной работы. По результатам проведенного анализа предложена методика построения модуля поддержки принятия решений при выборе наилучшего метода определения ТФХ в зависимости от условий проведения эксперимента.

В четвертой главе предложена структурная схема ИИС для определения ТФХ ПКМ, архитектура и состав обеспечивающих подсистем, функциональная схема ИИС, отражающая последовательность работ с ИИС при проведении экспериментальных исследований. Приведены результаты экспериментов по исследованию ТФХ ПКМ. Проведена метрологическая оценка характеристик ИИС. Описан порядок функционирования ИИС для определения ТФХ ПКМ как самостоятельной системы, так и в рамках программно-технического комплекса оптимизации режимов отверждения ПКМ.

В заключении приведены выводы по основным результатам диссертационного исследования.

Приложения содержат свидетельство о регистрации программы для ЭВМ и акты об использовании результатов исследования.

1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ, УСТРОЙСТВ И ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ

1.1 Преимущества, применение и технологии производства современных полимерных композиционных материалов

В современной производственной практике наблюдается тенденция к постепенной замене металлов, их сплавов, а также других традиционных конструкционных материалов на полимерные материалы. Они отличаются небольшой плотностью в сочетании с высокими показателями эксплуатационных свойств, долговечностью, технологичностью методов получения и переработки, а также возможностью конструирования из них изделий сложных форм [1]. Однако для применения в технике требуются материалы, имеющие высокие физико-механические свойства, которыми не обладают полимеры в чистом виде. Поэтому их модифицируют путем введения различных наполнителей, получая полимерные композиционные материалы (ПКМ) [2-4].

Композиционные материалы — это обширный класс материалов, представляющих собой объемное сочетание усиливающих или армирующих элементов (высокопрочных волокон, нитей, тканей, матов, хлопьев, твердых частиц) и связующего материала [5, 6]. Усиливающий элемент является упрочнителем (наполнителем), связующее - матрицей. ПКМ или полимерные композиты состоят из высокопрочных наполнителей различной природы (металлических, стеклянных, полимерных, углеродных и т.п.) и полимерной матрицы [7].

Наполнитель несет основную механическую нагрузку и главным образом определяют прочность и жесткость материала [6, 8]. По типу и структуре наполнителя существующие композиционные материалы можно разделить на два основных класса:

- дисперсно-упрочненные композиты с усиливающими частицами размером от 0,01 до 1 мкм [6, 7];

- волокнистые композиты - усилены волокнами, диаметр которых может составлять от доли микрона до десятка микрон, а длина — от нескольких микрон до волокон неограниченной длины, содержание волокна в композите может составлять как несколько процентов, так и доходить до 70-80% [6, 7].

В последние десятилетия появился еще один класс композиционных материалов - нанокомпозиты. В нанокомпозитах наполнитель — это частицы с размером менее 100 нм. Типичными наполнителями для нанокомпозитов являются одностенные и многостенные углеродные нанотрубки и слоистые алюмосиликаты [2, 9].

Материал связующего определяет уровень рабочих температур нагрева композитов, ударопрочность, химическую стойкость, режимы получения и дальнейшей переработки ПКМ, влияние температуры, влаги, атмосферных газов и других факторов на изменение их свойств. Важное влияние на ПКМ оказывают такие технологические свойства связующего материала, как вязкость, усадка и давление переработки, время и кинетика отверждения, а также смачивание армирующего материала [5, 6, 8].

Полимерные связующие подразделяются на три класса: термореактивные смолы, термопласты и каучуки [7]. Термореактивные смолы - это низковязкие жидкости, которые за счет химической реакции при повышенных температурах превращаются в твердую полимерную матрицу. Процесс получения твердого полимера за счет таких реакций называется отверждением. Примерами термореактивных связующих являются эпоксидные, полиэфирные, полиимидные, полиаминоимидные, кремнийорганические, фенольные и фенолформальдегидные смолы [1, 5, 8]. Термопласты - это полимеры, способные многократно переходить в расплавленное состояние при повышении температуры. Наиболее известные термопласты - это акрилы, полистирол, нейлон, полиэтилен, полипропилен [5, 8]. Каучуки используются как натуральные, так и искусственные. При вулканизации в них создается система поперечных сшивок, обеспечивающая жесткость и прочность полученного материала [7].

Эффективное использование полимерных матриц возможно для материалов, работающих при температурах до 300°С. Для изделий из композиционных материалов, эксплуатирующихся при более высоких температурах, в качестве матриц используют следующие материалы: алюминий - выдерживает температуры до 450°С, титан - до 800°С, никель - до 1300°С, керамические и углеродные материалы - до 2000°С [5, 8].

Многообразие материалов матриц и армирующих наполнителей, обладающих различными характеристиками, а также варьирование технологическими режимами изготовления и концентрацией составляющих компонентов позволяют создавать ПКМ, обладающие уникальными свойствами по уровню прочности, жесткости, рабочих температур и т.п., наиболее полно отвечающие условиям эксплуатации изготавливаемых из них деталей, изделий и аппаратов в конкретной области применения [6, 7].

Композиты обладают целым рядом преимуществ перед традиционными материалами. Они способны выдерживать высокие механические нагрузки, жаропрочны, стойки к коррозии, имеют низкую плотность [1, 10]. Циклические нагрузки оказывают гораздо меньшее разрушающее воздействие на ПКМ, чем на традиционные материалы. Это объясняется различием в условиях нагрузки компонентов материала, а также наличием межфазной границы раздела, затрудняющей процесс роста трещин [5, 8].

Согласно расчетным данным и подтверждающим их летным экспериментальным исследованиям деталей для самолетов, изготовленных из композиционных материалов, вес планера самолета снижается на 30-40%, а двигателя — на 15-18% по сравнению с их весом при использовании обычных металлических материалов [5, 11, 12]. Применение композитов позволяет снизить материалоемкость изделий, сокращает количество оснастки. Вследствие существенного уменьшения количества входящих в состав конструкции деталей резко снижается трудоемкость процесса изготовления. При использовании композиционных материалов для изготовления деталей машин в отходы идет не более 10-30%, тогда как отходы при изготовлении таких же деталей из

высокопрочных сплавов алюминия и титана могут в 4-12 раз превышать вес самих изделий [5, 8].

Полимерные композиционные материалы нашли широкое применение во многих отраслях таких, как авиация, судостроение, ракетно-космическая техника, автомобилестроение, химическая промышленность, машиностроение, строительство, бытовая техника [1-14].

Наиболее дешевые полимерные композиты - это стеклопластики, в них в качестве армирующего материала используется стеклянное волокно. Среди матриц стеклопластиков наиболее популярны полиэфирные, на втором месте -эпоксидные смолы [7]. Стеклопластики хорошие диэлектрики. Недостатком стеклянных волокон является низкий модуль упругости и относительно большая плотность. Стеклопластики применяются в судостроении, строительстве, наземном транспорте, бытовой технике [5, 7, 13].

В авиации и ракетостроении широко применяются углепластики -композиты, армированные углеродным волокном [5, 7-8, 11-13]. Углепластики являются хорошими проводниками электричества, теплостойки, имеют очень низкий коэффициент линейного расширения, низкую плотность. Pix также применяют при изготовлении космических телескопов, спортинвентаря, велосипедов, автомобилей. Углепластики во многом превосходят металлы и сплавы по вибропрочности. Их демпфирующая способность меняется в широких пределах при переориентации волокон под разным углом к друг другу [4-5].

Органопластики - неметаллы, армированные полимерным волокном (полиэтилентерефталатным, полиамидным, полиакрилонитрильным,

поливинил спиртовым). Благодаря большой удельной прочности при растяжении и стабильности свойств при воздействии знакопеременных нагрузок они нашли применение в ракетостроении и авиационной технике, при изготовлении бронежилетов, касок и т.п. [8, 13].

Бороволокниты - композиционные материалы, армированные борным моноволокном или боростеклонитями. Они сочетают в себе такие полезные свойства как высокую твердость и упругость, низкую ползучесть, высокое

сопротивление сдвигу. Бороволокниты используются не очень широко из-за их высокой стоимости [5-8, 13].

Как правило, композиционный материал сам по себе особого интереса не представляет, поскольку он не подлежит механической обработке, так как это ведет к частичной или полной утрате всех его преимуществ. Поэтому технология производства композитов совмещена с изготовлением конкретных изделий и зависит во многом от особенностей конструкции и характеристик будущей детали и свойств исходных материалов [7].

Конкретные технологии производства изделий из ПКМ являются результатом длительных исследований и обеспечивают прорыв в развитии той отрасли производства, где они применяются. Поэтому эти материалы мало освещены в технической и научной литературе. Однако широко известны общие принципы и методы, применяемые в производстве изделий из ПКМ. В основе всех методик производства изделий из ПКМ с использованием термореактивных смол в качестве матрицы лежат следующие этапы:

- приготовление препрега - материала, образующегося в результате пропитки армирующего наполнителя связующим веществом;

- формообразование;

- отверждение.

Разработано большое количество методов изготовления изделий из полимерных композитов - от ручных, используемых для получения штучных деталей, до автоматизированных, ориентированных на серийное производство крупных партий [7].

Ручное производство изделий из ПКМ заключается в укладке волокон в специальную форму, нанесении на них с помощью ролика или щетки жидкой термореактивной смолы, предварительно смешанной с отвердителем, отверждении при комнатной температуре. Недостатками являются низкая производительность метода, трудность удаления воздушных включений, существенное влияние на качество продукции квалификации персонала, вредные условия производства [7].

К промышленным методам получения изделий из ПКМ относится горячее прессование. Приготовленные препреги помещаются в нагретую пресс-форму и отверждаются под технологическим давлением и при высоких температурах.

Другим промышленным методом является вакуумное формование. Суть метода заключается в отверждении связующего под атмосферным давлением, приложенным к нагретой в специальном термо-шкафу заготовке и созданным за счет откачки воздуха. Одна из модификаций вакуумного формования -автоклавное формование. Оно является основной технологией производства крупногабаритных деталей авиационно-космического назначения [10, 11]. Пресс-форма помещается в автоклав, оснащенный нагревателем, подается давление во много раз превышающее атмосферное. Под силовым воздействием заготовка принимает требуемую форму и размеры, а сам материал — заданные свойства и структуру [5, 9, 14].

Метод пультрузии заключается в пропитке непрерывных ровингов во время их прохождения через ванну с жидким связующим. Затем путем протягивания пропитанных волокон через нагретую форму изделие приобретает заданный профиль. Недостатком метода является ограниченная номенклатура изделий [7, 14].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Живенкова, Анна Александровна, 2015 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Кербер, M.JI. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология / M.J1. Кербер, В.М. Виноградова, Г.С. Головкин и др.; Под ред. A.A. Берлина. - СПб.: Профессия, 2008. - 560 с.

2. Каблов, E.H. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года / E.H. Каблов // Сборник статей: Авиационные материалы и технологии: Юбилейный науч.-технич. сб. (приложение к журналу «Авиационные материалы и технологии»). М.: ВИАМ. 2012. - С. 7-17.

3. Машков, Ю.К Конструкционные пластмассы и полимерные композиционные материалы: учебное пособие / Ю.К. Машков, М.Ю. Байбарацкая, Б.В. Григоревский. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002. - 129 с.

4. Матренин, C.B. Композиционные материалы и покрытия на полимерной основе: учебное пособие / C.B. Матренин, Б.Б. Овечкин - Томск, 2008. - 197 с.

5. Михеев, C.B. Керамические и композиционные материалы в авиационной технике. / C.B. Михеев, Г.Б. Строганов, А.Г. Ромашин - М.: Альтекс, 2002.- 276 с.

6. Композиционные материалы: Справочник/ В.В. Васильев, В.Д. Протасов, В.В. Болотин и др.; Под общ. ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарнопольского. - М.: Машиностроение, 1990. - 512 с.

7. Мэттыоз, Ф. Композиционные материалы / Ф. Мэттыоз, Р. Ролингс. -Механика и технология. М.: Техносфера, 2004. - 408 с.

8. Берлин, A.A. Современные полимерные композиционные материалы / A.A. Берлин // Соросовский образовательный журнал. - 1995. - №1. - С. 57-65.

9. Шевченко, В. Г. Основы физики полимерных композиционных материалов: Учебное пособие для студентов по специальности "Композиционные наноматериалы" / В. Г. Шевченко. - М., 2010. - 98 с.

10. Kaw, К. Mechanics of composite materials / К. Kaw - Boca Ration, Florida: Taylor & Francis Goup, 2006. - 457 p.

11. Baker, A. Composite materials for aircraft structure / Alan Baker, Stuart

Dutton, Donald Kelly - Reston, Virginia: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2004. - 569 p.

12. Гардымов, Г.П. Композиционные материалы в ракетно-космическом аппаратостроении / Г.П. Гардымов, Е.В. Мешков, A.B. Пчелинцев, Г.П. Лашманов. - Спб.: СпецЛит, 1999.-271 с.

13. Композиционные материалы: В 8-ми т. Пер. с англ. Под ред. Л. Браутмана, Р. Крока. Т. 3. Применение композиционных материалов в технике / Л. Браутмана, Р. Крока. - М.: Машиностроение, 1978. - 511 с.

14. Тимошков, П.Н. Современные технологии производства полимерных композиционных материалов нового поколения (Специальный выпуск)/ П.Н. Тимошков, Д.И. Коган // Электронный научный журнал "Труды ВИАМ". - 2013. -№4. URL: http://viam-works.ru/ru/articles?art_id=27.

15. Лыков, A.B. Теория теплопроводности / A.B. Лыков. - М.: Высшая школа, 1967. - 600 с.

16. Походун, А.И. Экспериментальные методы исследований измерения теплофизических величин: учебное пособие / А.И. Походун, A.B. Шарков. - СПб: СПб ГУ ИТМО, 2006. - 87 с.

17. Карслоу, Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Карслоу, Д. Егер. - М.: Наука, 1964.-488 с.

18. Лыков, A.B. Тепломассообмен: (Справочник). 2-е изд., перераб. и доп. / A.B. Лыков. - М.: Энергия, 1978. - 480 с.

19. Шашков, А.Г. Методы определения теплопроводности и температуропроводности. / А.Г. Шашков, Г.М. Волохов, Т.Н. Абраменко под ред. A.B. Лыкова. - М.: Энергия, 1973. - 336 с.

20. Новиченок, Л.Н. Теплофизические свойства полимеров. / Л.Н. Новиченок, З.П. Шульман под ред. А.Г. Шашкова. - Минск: Наука и техника, 1971.- 120 с.

21. Годовский, Ю.К. Теплофизические методы исследования полимеров / Ю.К. Годовский. - М.: Химия, 1976. - 216 с.

22. Фокин, В.М. Энергоэффективные методы определения теплофизических

свойств строительных материалов и изделий / В.М. Фокин, А.В. Ковылин, В.Н. Чернышов. - М.: Издательский дом "Спектр", 2011. - 156 с.

23. Reading М. Modulated differential scanning calorimetry / M. Reading, A. Luget, R. Wilson // Thermochimica Acta. 1994, Vol. 238, p. 295-307.

24. Van Assche G. Modulated differential scanning calorimetry—isothermal cure and vitrification of thermosetting systems / G. Van Assche, A. Van Hemelrijck, H. Rahier, B. Van Mele // Thermochimica Acta. 1995, Vol. 268, p. 121-142.

25. Brauner C. Cure-dependent thermo-chemical modelling and analysis of the manufacturing process of an aircraft composite frame / C. Brauner, P. Soprano, A.S. Herrmann, D. Meiners // Journal of Composite Materials. Published online before print March 25, 2014

26. Дмитриев, O.C. Измерительно-вычислительная система для исследования свойств клеевых препрегов и расчета режимов отверждения ГЖМ на их основе / О.С. Дмитриев, В.Н. Кириллов, С.В. Мищенко, А.О. Дмитриев // Клеи, герметики, технологии. - 2009. - № 6. - С. 22-28.

27. Селиванова З.М. Интеллектуализация информационно-измерительных систем неразрушающего контроля теплофизических свойств твердых материалов / З.М. Селиванова - М.: Машиностроение - 1, 2006. - 184 с.

28. Коздоба, JT.A. Методы решения обратных задач теплопереноса. / JI.A. Коздоба, П.Г. Круковский. - Киев: Наук, думка, 1982.- 360 с.

29. Бек Д. Некорректные обратные задачи теплопроводности / Д. Бек, Б. Блакуэлл, Ч, мл. Сент-Клер. - М.: Мир, 1989. - 312 с.

30. Byrne J. Е. Calculation of Transient Heat Flux and Temperature at a Solid-fluid Interface. / J.E. Byrne, L S.L. Yu // «2nd UK Nat. Conf. Heat Transfer, Glasgow, 14-16 Sept., 1988. Vol. 2 Sess. 4 A-6 С.» - London, 1988. P. 1075-1086.

31. Алифанов О. M. Идентификация процессов теплообмена летательных аппаратов. Введение в теорию обратных задач теплообмена. / О.М. Алифанов. -М.: Машиностроение, 1979. - 216 с.

32. Мацевитый Ю. М. Идентификация в задачах теплопроводимости // Ю.М. Мацевитый, А.В. Мултановский - Киев: Наукова думка, 1982. - 237 с.

33. Мацевитый Ю. M. Обратные задачи теплопроводности в 2-х томах // Ю.М. Мацевитый. - Киев: Наукова Думка, 2002. - 408 с.

34. Raynaud M. Methodology for Comparison of Inverse Heat Conduction Methods / M. Raynaud, J. V. Beck // Trans. ASME: J. Heat Transfer, 1988. Vol. 110. № 1. P. 30-37.

35. Бут E. H. Сплайн-идентификация как метод решения некорректно поставленных обратных задач теплопроводности общего вида / E.H. Бут // Материалы VI Всесоюзной конф. по тепломассообмену, 1980. Т.9. С. 128-131.

36. Симбирский Д. Ф. Измерение тепловых потоков одномерными теплоприемниками с применением фильтра Калмана и сплайн-аппроксимации / Д.Ф. Симбирский, E.H. Бут // Экспериментальные методы термопрочности газотурбинных двигателей. Сб. науч. трудов ХАИ, 1975. Вып. 2. С. 33-43.

37. Симбирский Д. Ф. Оптимальное проектирование теплофизических измерительных систем / Д.Ф. Симбирский, В.Г. Богданов // Пром. теплотехника, 1983. Т. 5. № 1.С. 18-25.

38. Симбирский Д. Ф. Оптимальное планирование экспериментально-расчетного определения теплопроводности твердых тел в режиме нестационарного нагрева / Д.Ф. Симбирский, А. Гулей // ИФЖ, 1983. Т. 45. № 5. С. 732-737.

39. Симбирский Д. Ф. Метрологические аспекты обратных задач теплопроводности / Д.Ф. Симбирский, A.B. Олейник, C.B. Епифанов // Тезисы докладов Минского межд. Форума. Минск, 1988. С. 25-27.

40. Пилипенко Н.В. Методы и приборы нестационарной теплометрии на основе решения обратных задач теплопроводности / Н.В. Пилипенко. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2011. - 180 с.

41.Рубичев, H.A. Измерительные информационные системы: учебное пособие / H.A. Рубичев. - М.: Дрофа, 2010. - 334 с.

42. Раннев, Г.Г. Измерительные информационные системы: учебник для студ. высш. учеб. заведений. / Г.Г. Раннев. - М.: Издательский центр "Академия", 2010-336 с.

43. Волков, В.JI. Измерительные информационные системы. Учебное пособие для студентов технических специальностей дневной, вечерней и заочной форм обучения. / В.Л. Волков. - АПИ НГТУ. Арзамас, 2008. - 158 с.

44. Петров, В.Н. Информационные системы. / В.II. Петров - Спб.: Питер, 2003.-688 с.

45. Емельянова, Н.З. Основы построения автоматизированных информационных систем: Учебное пособие. / Н.З. Емельянова, Т.Д. Партыка, И.И. Попов - М.: ФОРУМ: ИНТРА-М, 2007. - 416 с.

46. Виноградова, Н.А. Основы построения информационно-измерительных систем: Пособие по системной интеграции / Н.А. Виноградова, В.В. Гайдученко, А.И. Карякин и др.; Под ред. В.Г. Свиридова. - М.: Издательство МЭИ, 2004. -268 с.

47. Дмитриев О.С. Оптимизация режима отверждения изделий из полимерных композитов на основе клеевых препрегов / О.С. Дмитриев, С.В. Мищенко, С.О. Дмитриев, В.Н. Кириллов // Клеи, герметики, технологии. № 5, 2009, С. 17-24.

48. Dmitriev О. Optimization of Curing Cycles for Thick-wall Products of the Polymeric Composite Materials / O. Dmitriev, S. Mischenko // In book: Advances in Composite Materials - Ecodesign and Analysis / Edited by Brahiin Attaf. - InTech, 2011. -Chapter 7. - Pp. 141-160.

49. Jahromi P.E. Prediction and optimization of cure cycle of thick fiber-reinforced composite parts using dynamic artificial neural networks / P.E. Jahromi, A. Shojaei, S.M. Reza Pishvaie // Journal of Reinforced Plastics and Composites. 2012, V. 31. № 18. P. 1201-1215.

50. Дмитриев О.С. Определение оптимальных режимов отверждения толстостенных изделий из полимерных композитов / О.С. Дмитриев, В.Н. Кириллов, А.О. Дмитриев, А.В. Зуев // Тепловые процессы в технике. - 2013. - Т. 5. № 10.-С. 467-475.

51. Vafayan М. Effect of cure kinetic simulation model on optimized thermal cure cycle for thin-sectioned composite parts / M. Vafayan, H. Abedini, M.H.R. Ghoreishy,

M.H. Beheshty// Polymer Composites. 2013, Volume 34, Issue 7, pages 1172-1179.

52. Дмитриев O.C. Тепломассопереиос и кинетика отверждения полимерного композиционного материала при автоклавном вакуумном формовании изделий / C.B. Мищенко, А.О. Дмитриев, В.II. Кириллов// Инженерная физика. №9, 2010. -С. 3-12.

53. Дмитриев, О.С. Влияние типа наполнителя на оптимальные режимы отверждения толстостенных ПКМ / О.С. Дмитриев, A.A. Черепахина1, В.Н. Кириллов, A.B. Зуев // Клеи, герметики, технологии. - 2011. - № 11. - С. 27-36.

54. Касатонов, И.С. Метод и автоматизированная система контроля процесса отверждения полимерных композитов по диэлектрическим характеристикам: Автореф. дис. канд. тех. наук: 05.11.13 / И.С. Касатонов. - Тамбов, 2012. - 16 с.

55. Пономарев C.B. Теоретические и практические основы теплофизических измерений / C.B. Пономарев, C.B. Мищенко, А.Г. Дивин, В.А. Вертоградский,

A.A. Чуриков - М.: Физматлит, 2008 . - 408 с.

56. Пронкин U.C. Основы метрологии: практикум по метрологии и измерениям: учебное пособие для вузов. / Пронкин Н.С. - М: Логос; Университетская книга, 2007. - 392 с.

57. Дмитриев, О.С. Алгоритм оптимального сглаживания температурных измерений при решении обратной задачи теплопроводности / О.С. Дмитриев, A.A. Черепахина // XII науч. конф. ТГТУ «Фундаментальные и прикладные исследования, инновационные технологии, профессиональное образование». -Тамбов: изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. - С. 158-160.

58. Завьялов Ю.С. Методы сплайн-функций. / Ю.С. Завьялов, Б.И. Квасов,

B.Л. Мирошниченко.-М.: Наука, 1980.-С. 352.

59. Воскобойников Ю.Е. Математическая обработка эксперимента в молекулярной газодинамике. / Ю.Е. Воскобойников, Н.Г. Преображенский, А.И. Седельников. - Новосибирск: Наука, 1984. - С. 240.

60. Черепахина, A.A. Применение сглаживающего кубического сплайна для

1 С 08.09.2012 г. Черепахину A.A. считать Живенковой A.A.

аппроксимации температурных полей при решении обратной задачи теплопроводности [Электронный ресурс] / A.A. Черепахина // Заочные электронные конференции. - 2009. - Режим доступа: http://econf.rae.ru/article/4813

61. Калиткин H.H. Численные методы. / H.H. Калиткин. - М.: Наука, 1978. -512с.

62. Крылов В.И. Приближенное вычисление интегралов. / В.И. Крылов - М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959. - 327 с.

63. Корн Г. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). Издание четвертое. Под общей редакцией И.Г. Арамановича. / Г. Корн, Т. Корн - Издательство Наука. - М.: 1978 - 832 с.

64. Черепахина, A.A. Технология определения теплофизических характеристик полимерных композитов, основанная па использовании математического аппарата интегро-функциональных уравнений. / A.A. Черепахина, О.С. Дмитриев // III междунар. научн.-инновац. молодеж. конфер. «Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент». - Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова A.B., 2011. - С. 333-335.

65. Черепахина, A.A. Информационно-измерительная система определения теплофизических свойств полимерных композитов с помощью метода интегральных характеристик. / A.A. Черепахина, О.С. Дмитриев // XVI всероссийская научн.-технич. конфер. студентов, молодых ученых и специалистов «Новые информационные технологии в научных исследованиях». - Рязань: ООО «Полиграф», 2011. - С. 270-272

66. Тихонов В.И. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем: Учебное пособие для вузов. / В.И. Тихонов, В.Н. Харисов — М: Радио и связь, 1991.- 608 с.

67. Черепахина, A.A. Адаптивный фильтр температурных измерений теплофизического эксперимента. / A.A. Черепахина, О.С. Дмитриев, Г.В. Романенко // 7-я междунар. теплофизическая школа «Теплофизические исследования и измерения в энергосбережении, при контроле, управлении и улучшении качества продукции, процессов и услуг». - Тамбов: Изд-во ТГТУ,

2010.-Ч. II.-С. 104-108.

68. Черепахина, A.A. Анализ устойчивости алгоритмов решения обратных задач теплопроводности. / A.A. Черепахина // 7-я между нар. теплофизическая школа «Теплофизические исследования и измерения в энергосбережении, при контроле, управлении и улучшении качества продукции, процессов и услуг». -Тамбов: Изд-во ГОУ ВПО ТГТУ, 2010. - Ч. I. - С. 267-269.

69. Самарский, A.A. Введение в численные методы / A.A. Самарский. - М.: Наука, 1982-271 с.

70. Чернышов В.Н. Тепловые методы технической диагностики строительных материалов и изделий: Монография / В.Н. Чернышов, В.Г. Однолько, A.B. Чернышов, В.М. Фокин. - М.: "Издательство Машиностроение-1", 2007.-208 с.

71. Фокин, В.М. Основы технической теплофизики: Монография / В.М. Фокин, Г.П. Бойков, Ю.В. Видин. -М.: "Издательство Машиностроение-1", 2004. - 172 с.

72. Черепахина, A.A. Выбор метода определения теплофизических характеристик полимерных композитов в процессе отверждения / A.A. Черепахина, О.С. Дмитриев // XXV междунар. научи, конфер. «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-25». - Саратов: ГАУ СМИ СО «Саратов-Медиа», 2012. - Т. 6. - С. 130-133.

73. Черепахина, A.A. Подсистема поддержки принятия решения по выбору оптимального метода расчета теплофизических характеристик в информационно-измерительной системе исследования процесса отверждения полимерных композитов / A.A. Черепахина, О.С. Дмитриев // 8-я междунар. теплофизическая школа «Теплофизические исследования и измерения в энерго- и ресурсосбережении, при контроле и управлении качеством процессов, продукции и услуг». - Таджикистан, Душанбе, 2012. - С. 349-350.

74. Дмитриев, О.С. Минимизация погрешности определения теплофизических характеристик путем выбора метода математической обработки опытных данных / О.С. Дмитриев, A.A. Живенкова, А.О. Дмитриев // 9-я междунар. теплофизическая

школа «Теплофизические исследования и измерения при контроле качества веществ, материалов и изделий». - Таджикистан, Душанбе, 2014. - С. 637-639.

75. Саати, Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. Пер. с англ. / Т. Саати. - М.: Радио и связь, 1993. - 278 с.

76. Ногин, В.Д. Принятие решений при многих критериях: Учебно-методическое пособие / В.Д. Ногин. - СПб.: Издательство «ЮТАС», 2007. - 104 с.

77. Черноморов, Г.А. Теория принятия решений: Учебное пособие / Г.А. Черноморов. - Новочеркасск: Ред. жури. "Изв. вузов. Электромеханика", 2002. -276 с.

78. Живенкова, A.A. Аспекты моделирования процесса принятия решения при выборе метода расчета теплофизических свойств в ИИС / A.A. Живенкова, О.С. Дмитриев // XXVII междунар. науч. конфер. «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-27». - Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2014. - Т. 4. - С. 169-172.

79. Живенкова, A.A. Интеллектуальная информационно-измерительная система для определения теплофизических характеристик полимерных композитов в процессе отверждения / A.A. Живенкова, О.С. Дмитриев, В.Н. Кириллов // II междунар. научн.-технич. конфер. «Современные методы и средства исследования теплофизических свойств веществ». - СПб.: НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2012. - С. 167168.

80. Живенкова, A.A. Интеллектуальная информационно-измерительная система для определения теплофизических характеристик полимерных композитов в процессе отверждения / A.A. Живенкова, О.С. Дмитриев, А.О. Дмитриев // XIV междунар. научн.-методич. конфер. «Информатика: проблемы, методология, технологии». - Воронеж: Издательский дом ВГУ, 2014. - Т. 3. -С. 101-102.

81. Волкова, В.Н. Основы теории систем и системного анализа: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности "Системный анализ и управление" Изд. 2-е, перераб. и доп. / В.Н. Волкова, A.A. Денисов. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001.-512 с.

82. Дмитриев, О.С. Интеллектуальная информационно-измерительная система

для определения теплофизических характеристик полимерных композитов / О.С. Дмитриев, A.A. Живенкова, А.О. Дмитриев // Вестник тамбовского государственного технического университета. - 2013. - Т. 19. - № 1. - С. 73-83.

83. Ларичев, О.И. Теория и методы принятия решений: Учебник / О.И. Ларичев. - М.: Логос, 2006. - 392 с.

84. Дмитриев, О.С. Информационно-измерительная система исследования свойств и расчета режимов отверждения изделий из полимерных композиционных материалов / О.С. Дмитриев, C.B. Мищенко, С.О. Дмитриев, В.Н. Кириллов. // Теория и практика технологий производства изделий из композиционных материалов и новых металлических сплавов (ТПКММ): Труды 5-й международной конференции, 24-27 апреля 2007 г. - М.: Изд-во "Знание", 2008.-С. 357-362.

85. Dmitriev, O.S. Computer-Measuring System for Research into Properties of Glutinous Prepregs and Calculation of Curing Cycles of the Polymer Composite Materials on Their Base / O.S. Dmitriev, S.V. Mischenko, A.O. Dmitriev, V.N. Kirillov // Polymer Science. - 2010. - № 1. - P. 20-25.

86. Черепахина, A.A. Информационно-измерительная система исследования и контроля процесса отверждения полимерных композитов / A.A. Черепахина, О.С. Дмитриев, И.С. Касатонов // Актуальные проблемы нано- и микроэлектроники: тезисы докладов Всероссийской научной школы. - Тамбов: Изд-во Першина Р.В., 2011. - С. 177-178.

87. Дмитриев, О.С. Повышение точности измерения температуры в информационно-измерительной системе исследования процесса отверждения полимерных композитов / С.О. Дмитриев, A.A. Черепахина, А.О. Дмитриев // 8-я междунар. теплофизическая школа «Теплофизические исследования и измерения в энерго- и ресурсосбережении, при контроле и управлении качеством процессов, продукции и услуг». - Таджикистан, Душанбе, 2012. - С. 411-412.

88. Свидетельство №2013612607. Программа расчета теплофизических характеристик / A.A. Живенкова, О.С. Дмитриев. - М.: Федеральная служба по интеллектуальной собственности; 06.03.2013 г.

89. Кэнту, М. Delphi 7: Для профессионалов / М. Кэнту. - СПб.: Питер, 2004. - 1101 с.

90. Флеонов, М.Е. Библия Delphi. - 3-е издание, перераб. и доп. / М.Е. Флеонов. - СПб.: БХВ-Петербург, 20011. - 688 с.

91. Шкрыль, A.A. Разработка клиент-серверных приложений в Delphi / A.A. Шкрыль. - СПб.: БХВ-Петербург, 2006. - 480 с.

92. Фаранов, В.В. Программирование баз данных в Delphi 7. Учебный курс / В.В. Фаранов. - Спб.: Питер,2006. - 459 с.

93. Понамарев, В. Базы данных в Delphi 7. Самоучитель / В. Понамарев. -Спб.: Питер, 2003. - 224 с.

94. Живенкова, A.A. Алгоритмическое обеспечение интеллектуальной информационно-измерительной системы исследования свойств полимерных композитов в процессе отверждения / A.A. Живенкова, О.С. Дмитриев, А.О. Дмитриев // 9-я междунар. теплофизическая школа «Теплофизические исследования и измерения при контроле качества веществ, материалов и изделий». - Таджикистан, Душанбе, 2014. - С. 394-396.

95. Живенкова, A.A. Информационно-измерительная система исследования свойств и кинетики отверждения полимерных композитов. / A.A. Живенкова, О.С. Дмитриев // VI междунар. научн.-инновац. молодежи, конфер. «Современные твердофазные технологии». - Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова A.B., 2014. - С. 311-312.

96. Живенкова, A.A. Алгоритмическое и программное обеспечение информационно-измерительной системы исследования теплофизических характеристик полимерных композитов в процессе отверждения / A.A. Живенкова, О.С. Дмитриев / Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. - 2014. - №4(54). - С. 212 - 217.

97. Шабалин, Ю.В. Синтез и анализ метрологического обеспечения технических систем. / Ю.В. Шабалин. - Королев: Изд-во ОАО "Институт подготовки кадров машиностроения и приборостроения", 2000. - 313 с.

98. ГОСТ Р 8.736-2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов

измерений. Основные положения. - М.: Стандартинформ, 2013. - 19 с.

99. Сергеев, O.A. Метрологические основы теплофизических измерений / O.A. Сергеев. - М.: Изд. стандартов, 1972. - 156 с.

100. Грановский, В.А. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях./ В.А. Грановский, Т.Н. Сирая.- Л.: Энергоатомиздат, 1990. - 328 с.

101.Тойберт, П. Оценка точности результатов измерений: пер. с нем. / П. Тойберт. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 88 с.

102. Рекомендация МИ 1317-2004 Государственная система обеспечения единства измерений. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров. - М.: ФГУП ВНИИМС, 2004.

103. Васильев, Л.Л. Теплофизические свойства плохих проводников тепла / Л.Л. Васильев, Ю.Е. Фрайман. -Мн.: Навука i тэхшка, 1967. - 175 с.

104. Дмитриев, О.С. Исследование характеристик полимерных композитов в процессе отверждения для анализа и выбора оптимальных режимов производства толстостенных изделий из них / О.С. Дмитриев, A.A. Живенкова, O.A. Дмитриев // Труды Естественнонаучного и гуманитарного факультета ТГТУ: сборник научных и научно-методических статей. - Тамбов: Изд-во Першина Р.В., 2014. - С. 52-64.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Свидетельство о регистрации программы

й й Й Й ш

й Й

й Й Й Й Й й й й й й Й Й Й Й Й

й й Й Й Й й Й й Й Й Й Й Й Й Й й

ЙЙЙЙЙ

ЙЙЙЙЙЙ

СВИДЕТЕЛЬСТВО

о государственной регистрации программы для ЭВМ

№ 2013612607

Программа расчета теилофизических характеристик

Правообладатель^™у Дмитриев Олег Сергеевич (7217), Живенкова Анна Александровна (7?(У)

Автор(ы): Дмитриев Олег Сергеевич (Ш7), Живенкова Анна Александровна (И17)

Заявка №2013610424

Дата поступления 10 января 2013 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ

06 марта 2013 г.

Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности

ПЛ. Симонов

Й Й й Й й Й Й Й Й Й й

Й Й й Й Й й Й Й Й й Й й й й й Й Й Й Й Й Й Й й й й й й Й Й Й Й

ЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙ<

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Акты внедрения результатов диссертационной работы

УТВЕРЖДАЮ УТВЕРЖДАЮ

Директор Орловского завода Проректо'рпо научно-

резиновых изделий ОАО »йнновацйонной деятельности

о внедрении

Мы, нижеподписавшиеся, представители Орловского завода резиновых изделий ОАО в лице начальника производства Тимошенковой Л.А. и представителя Тамбовского государственного технического университета, начальника НИСа Галыгина В.Е., составили настоящий акт о внедрении компьютерных программ и результатов экспериментальных исследований процесса вулканизации РТИ, выполненных с помощью разработанной ТГТУ информационно-измерительной системы исследования теплофизических характеристик в процессе отверждения полимерных композитов.

Разработки и исследования выполнены аспиранткой Тамбовского государственного технического университета Живенковой Анной Александровной под руководством д.т.н., профессора Дмитриева О.С.

Разработанные компьютерные программы и полученные результаты экспериментальных исследований применяются для математического моделирования и расчёта процесса вулканизации РТИ. Внедрение компьютерных программ и результатов экспериментальных исследований позволило значительно сократить материальные и временные затраты на проведение процесса вулканизации и получить экономический эффект 850 тыс. рублей в год.

Данный акт внедрения не ведет к взаимным финансовым расчетам.

От Орловского завода резиновых изделий ОАО

Начальник производства

_ Л.А. Тимошенкова

(р_ 2013 г.

От ТГТУ

Начальник НИСа

У В.Е. Галыгин /Р 2013 г.

Т/Т Т У

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования

ТАМБОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

УТВЕРЖДАЮ ^ШЙШМ проректор ТГТУ,

и

о ЛУ uv:*. х-.; 31 Л1 < 'i'l ?Р>5--.?Н. *."/

. с

SO -" ••.IS

392000 Тамбов, ул. Советская, 106 Телефон [phone], факс (0752)) 63-06-43. Е-таМ: [e-mail] Янн. № 1625 сер. АЛЛ №001693 вил. Федеральной службой но надзору в сфсрс обраюаашт » ил>М1 05.08.2011

_ИНН 6831006362, ОКПО 02069289_

_

« Л/ » " 20/Уг.

vf/4 "v, &

•■¡о

Н.В. Молоткова 2014 г.

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы

Комиссия в составе:

председатель комиссии:

- начальник Учебно-методического управления, д.т.н., профессор Брянкин К.В.

члены комиссии:

- декан Естественнонаучного и гуманитарного факультета, д.э.н., доцент Толстяков P.P.;

- к.т.н., доцент кафедры физики Ляшенко Ю.П.;

- к.т.н., заведующий лабораториями кафедры физики, Булгаков H.A.

Составили настоящий акт о внедрении в научную деятельность и учебный процесс ТГТУ результатов диссертационной работы соискателя кафедры физики Живенковой Анны Александровны, включая разработанное алгоритмическое обеспечение информационно-измерительной системы исследования теплофизи-ческих характеристик в процессе отверждения полимерных композитов.

Разработка выполнена под руководством д.т.н., профессора Дмитриева О.С. и используется в научных исследованиях характеристик процесса отверждения полимерных композитов, а также в учебном процессе по дисциплинам «Физика» и «Физические основы технических измерений» при постановке лабораторных работ.

Председатель комиссии: Члены комиссии:

/

\

Г

/С

о

Itßz

Брянкин К.В. Толстяков P.P. Ляшенко Ю.П. Булгаков H.A.

IL

гi

2014 г.