Оптимизация аппаратурно-технологического оформления высокотемпературного синтеза материалов на основе моделирования нестационарных тепловых процессов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.08, кандидат технических наук Поляков, Борис Борисович

• Поляков, Борис Борисович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Поляков, Борис Борисович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ СВС ТВЕРДОСПЛАВНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ ФОРМОВАНИЯ.

1Л СВС и формование твердосплавных материалов.

1Л Л Развитие технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза твердосплавных материалов.

1 Л.2Технологические процессы СВС твердосплавных материалов и их преимущества перед альтернативными технологиями.

1.1.3 Процесс СВС твердосплавных материалов и их формования.

1Л .4Аппаратурно-технологическое оформление процесса

СВС твердосплавных материалов и их формования.

1.2 Традиционные методы прочностного расчета пресс-форм.

1.2.1 Влияние высоких температур на механические свойства материала.

1.2.2Методы расчета цилиндрических обечаек.

1.3 Математическое моделирование нестационарных тепловых режимов процесса СВС твердосплавных материалов.

1.4 Постановка задачи оптимального проектирования технических систем в условиях интервальной неопределенности параметров математической модели.

1.5 Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2 КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ В ПРЕСС-ФОРМЕ ДЛЯ СВС ТВЕРДОСПЛАВНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ ФОРМОВАНИЯ.

2Л Объекты исследований.

2.2 Экспериментальные исследования процесса СВС твердосплавных материалов.

2.2.1 Исследование зависимости параметров процесса СВС от пористости исходной заготовки, времени задержки.

2.2.2Проверка адекватности математической модели нестационарных тепловых режимов СВС твердосплавных материалов.

2.3 Анализ температурных полей в пресс-форме для СВС твердосплавных материалов и их формования.

2.3.1 Исследование влияния времени задержки на температуру в стенке пресс-формы.

2.3.2Исследование влияния параметров процесса на температуру в стенке пресс-формы.

2.3.3Исследование влияния условий проведения процесса (наличия теплоизолирующей оболочки) на температуру стенке пресс-формы.

2.4 Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ПРЕСС-ФОРМЫ ДЛЯ

СВС ТВЕРДОСПЛАВНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ

ФОРМОВАНИЯ.

3.1 Пример расчета пресс-формы с допущением о стационарности тепловых процессов.

3.2 Методика расчета пресс-формы, учитывающая нестационарпость тепловых процессов.

3.2.1 Разработка методики расчета пресс-формы.

3.2.2 Пример расчета по предложенной методике.

3.2.3 Оптимизация конструктивных и режимных параметров СВС твердосплавных материалов и их формования.

3.3 Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4 АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО

СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПРЕСС-ФОРМЫ ДЛЯ СВС

ТВЕРДОСПЛАВНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ ФОРМОВАНИЯ.

4.1 Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния элементов пресс-формы.

4.2 Анализ распределения термоупругих напряжений в элементах пресс-формы.

4.3 Выводы по главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация аппаратурно-технологического оформления высокотемпературного синтеза материалов на основе моделирования нестационарных тепловых процессов»

Стремительное развитие технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) обусловлено ее неоспоримыми преимуществами по сравнению с альтернативными вариантами (печной и плазмохимический синтез, спекание и горячее прессование, литье и наплавка и др.): использование естественной тепловой энергии, простота и надежность аппаратурно-технологического оформления процесса СВС твердосплавных материалов и их формования благодаря отсутствию внешних источников тепла; высокая скорость процессов, связанная с саморазогревом шихты в волне горения; послойный характер выделения тепла и, как следствие этого, возможность повышения единичной мощности технологического оборудования.

Процесс СВС твердосплавных материалов и их формования протекает за короткий промежуток времени (/= 0,5-И 5 с) при высоких значениях температуры (Т-2000-К3000°С) и давления {Р= 100 МПа). При этом в цилиндрической стенке пресс-формы развивается нестационарный процесс теплопроводности, наблюдается высокий градиент температуры по радиусу и высоте стенки и возникают термоупругие напряжения, обусловленные неравномерной тепловой нагрузкой.

Традиционные методы прочностного расчета термонагруженных цилиндрических корпусов технологического оборудования используют допущение о линейности температурного профиля в стенке и постоянстве перепада температур в ходе всего процесса СВС. Применение подобных методов к расчету оборудования для СВС твердосплавных материалов и их формования приводит к необоснованному завышению толщины стенки пресс-форм. Наложение в ходе синтеза и формования твердосплавных материалов силовых и температурных нагрузок на конструкционный материал стенки пресс-формы, нестационарность тепловых процессов и качественно различный уровень градиента температуры в стенке требуют детального изучения напряженно-деформируемого состояния пресс-формы.

Проектно-конструкторские решения при проектировании технологической оснастки процесса СВС твердосплавных материалов и их формования принимаются в условиях неопределенности, связанных с неполнотой имеющейся информации, с неточным описанием (моделированием) тепловых режимов процесса, использованием упрощенных методик расчета конструктивных параметров установки.

В связи с этим теоретические и прикладные исследования системных связей и закономерностей функционирования процесса СВС твердосплавных материалов и их формования, использование особенностей нестационарных режимов, принципы и методы синтеза установок формования с минимальными удельными расходами конструкционных материалов являются актуальной задачей в научном и практическом плане.

Работа выполнялась в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» па 2009-2013 годы» ГК от «1» декабря 2010 г. № 14.740.11.0821, Аналитической ведомственной программы «Развитие научного потенциала высшей школы», код РНП. 2.2.1.1.5355, гранта РФФИ № 12-03-97552-рцентра.

Цель работы. Совершенствование аппаратурного оформления самораспространяющегося высокотемпературного синтеза твердосплавных материалов и их формования на основе математического моделирования и использования особенностей нестационарных процессов теплопроводности.

Задачи исследования:

Экспериментальное исследование и разработка математических моделей нестационарных тепловых процессов при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе твердосплавных материалов.

Проведение исследований нестационарного процесса теплопроводности и температурных полей в шихте и элементах технологической оснастки процессов СВС твердосплавных материалов и их формования с применением технологии математического моделирования и вычислительного эксперимента.

Разработка методики расчета технологической оснастки процесса твердосплавных материалов и их формования с использованием особенностей нестационарных тепловых режимов.

Постановка задачи оптимизации аппаратурно-технологического оформления СВС твердосплавных материалов и их формования с использованием особенностей нестационарных тепловых процессов в условиях интервальной неопределенности исходных данных. Разработка и обоснование эффективного вычислительного метода ее решения.

Оптимальное проектирование промышленных установок (с минимальными удельными расходами конструкционных материалов) СВС твердосплавных материалов и их формования в условиях интервальной неопределенности исходных данных.

Научная новизна. Проведены комплексные исследования нестационарных тепловых процессов и температурных полей в элементах технологической оснастки самораспространяющегося высокотемпературного синтеза твердосплавных материалов, выявлены их особенности и исследовано влияние нестационарных тепловых режимов процесса СВС на распределение термоупругих напряжений в элементах пресс-формы.

Разработана методика расчета пресс-формы для СВС твердосплавных материалов, использующая особенности нестационарных тепловых процессов.

Впервые сформулирована задача одноэтапной оптимизации аппаратурно-технологического оформления процессов СВС в условиях интервальной неопределенности скорости горения, температуры горения и коэффициента теплопроводности синтезируемого материала.

Разработан и обоснован эффективный вычислительный метод решения одноэтапной задачи оптимизации в условиях интервальной неопределенности исходных данных, основанный на использовании модифицированного метода разбиений и границ Островского Г.М.

Практическая значимость работы. Разработан алгоритм оптимального проектирования установки СВС твердосплавных материалов и их формования в условиях неопределенности, позволяющий проектировать пресс-формы с обоснованным коэффициентом запаса технического ресурса и обеспечивающий снижение расхода конструкционного материала на 25 %.

К практической реализации рекомендована пресс-форма (8 = 45 мм, Н= 140 мм, время задержки ^ = 6,5 с, давление формования Р- 90 МПа, материал - сталь 40Х) для формования изделий диаметром 65 мм из сплавов марок СТИМ-2А, СТИМ-2/30Ы.

Разработанная методика расчета пресс-формы и алгоритм оптимального проектирования установки СВС твердосплавных материалов принята к использованию в научно-исследовательской лаборатории пластической деформации неорганических материалов ФГБУ науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН для комплексного исследования и проектировании технологической оснастки процесса СВС твердосплавных материалов и их формования.

Разработан комплекс программ ЭВМ (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2009614680, 1 сентября 2009 г.; №2012613247, 6 апреля 2012 г.), предназначенный для решения задач компьютерного моделирования и оптимизации процесса СВС твердосплавных материалов и их формования в условиях неопределенности исходной информации.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на 5 Международных и 11 Всероссийских научных конференциях. Среди них «6-я -10-я Всероссийская школа-конференция по структурной макрокинетике для молодых ученых», Черноголовка, 2008-2012.; «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-22,24,25», Псков, Саратов, Киев, Волгоград, 2009-2012; «Реология и физико-химическая механика гетерофазных систем: 2-я конференция молодых ученых», Звенигород, 2009; «Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент: 1-я - 4-я Всероссийская научноинновационная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых», Тамбов, 2009-2012; «2-я Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России», Москва, 2009; «Физико-химия и технология неорганических материалов: 7-я Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов», Москва, 2010; 8-й Европейский конгресс по химической инженерии», Берлин, Германия, 2011; «Технология и оборудование химической, биологической и пищевой промышленности: Всероссийская научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых», Бийск, 2008; «Всероссийский научный конгресс «Фундаментальная наука - ресурс сохранения здоровья здоровых людей», Тамбов, 2008 и другие.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе 4 статьи - в ведущих рецензируемых научных журналах из перечня ВАК, 15 тезисов в сборниках трудов конференций, а также получено 2 свидетельства о регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа содержит введение, 5 глав, выводы, список литературы, приложения, 70 рисунков, 24 таблицы и библиографию из 131 наименования.

Заключение диссертации по теме «Процессы и аппараты химической технологии», Поляков, Борис Борисович

5.3 Выводы по главе 5

Установлено, что рассчитанное оптимальное значение толщины стенки 5 = 42 мм удовлетворяет условиям прочности для составов СТИМ-2А и СТИМ-2/ЗОН, для других составов прессуемого материала условия прочности не выполняются. В связи с этим целесообразно проводить процесс СВС твердосплавных материалов с применением оболочки теплоизолирующего материала.

Сформулирована и решена одноэтапная задача стохастической оптимизации конструктивных параметров и режимных переменных установки СВС твердосплавных материалов в условиях интервальной неопределенности скорости горения, температуры горения, коэффициента теплопроводности шихты. Спроектирована работоспособная конструкция установки для производства твердосплавных изделий марок СТИМ-2А, СТИМ-2/30Н диаметром 65 мм (5 = 45 мм, Н= 140 мм, время задержки /3 = 6,5 с, давление формования Р = 90 МПа, материал - сталь 40Х). Схема оптимального проектирования пресс-формы для формования продуктов СВС твердосплавных материалов приведена в приложении III.

Разработан эффективный алгоритм решения одноэтапной задачи стохастической оптимизации, позволяющий за приемлемое время получать решение задачи оптимального проектирования промышленных установок СВС твердосплавных материалов и их формования (Приложения IV, V).

Разработан комплекс программ компьютерного моделирования и оптимизации процесса СВС твердосплавных материалов с использованием особенностей нестационарных тепловых режимов в пресс-форме СВС твердосплавных материалов и их формования (Приложение VI).

144

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В ходе проведенных экспериментальных исследований процесса СВС твердосплавных материалов класса СТИМ установлены зависимости скорости горения от пористости исходной заготовки, температуры в пресс-форме от времени задержки.

2. С применением технологии математического моделирования и вычислительного эксперимента проведено исследование процесса СВС твердосплавных материалов и установлено, что при значениях времени задержки ¿3=[°"71с в стенке пресс-формы возникает существенный градиент температуры. Высокий температурный перепад (ДГ»300°С) характерен только для узкого участка стенки /?[ < г < Я[+5 мм со стороны материала шихты. Для пресс-формы толщиной 5 = 42 мм, высотой Н- 134 мм определено сечение z — 67 мм с наибольшим перепадом температур по стенке. При значениях с процесс теплопроводности переходит в стационарный режим.

3. С использованием особенностей нестационарных тепловых процессов разработана оригинальная методика расчета пресс-формы для СВС твердосплавных материалов и их формования, позволяющая снизить расход конструкционного материала пресс-формы на 25 % (экономический эффект при выпуске 1500 пресс-форм в год составит 720000 руб.).

4. Сформулирована и решена одноэтапная задача стохастической оптимизации конструктивных параметров и режимных переменных установки СВС твердосплавных материалов в условиях интервальной неопределенности скорости горения, температуры горения, коэффициента теплопроводности шихты. Спроектирована работоспособная конструкция установки для производства твердосплавных изделий марок СТИМ-2А, СТИМ-2/30Н диаметром 65 мм (5=45 мм, Н= 140 мм, время задержки 6,5 с, давление формования Р = 90 МПа, материал - сталь 40Х).

5. Разработан эффективный алгоритм решения одноэтапной задачи стохастической оптимизации, позволяющий за приемлемое время получать решение задачи оптимального проектирования промышленных установок СВС твердосплавных материалов и их формования.

6. Разработан комплекс программ компьютерного моделирования и оптимизации процесса СВС твердосплавных материалов с использованием особенностей нестационарных тепловых режимов в пресс-форме СВС твердосплавных материалов и их формования (Приложение VI).

7. Математическая модель тепловых режимов процесса СВС твердосплавных материалов и их формования, алгоритм оптимального проектирования в условиях интервальной неопределенности исходных данных используются при исследовании тепловых процессов и проектировании пресс-форм в лаборатории пластической деформации неорганических материалов ФГБУ науки «Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН», г. Черноголовка (Приложение VII).

8. Разработанная методика расчета технологической оснастки для СВС-прессования внедрена в учебный процесс Тамбовского государственного технического университета и используется в лабораторном практикуме «Компьютерное моделирование и оптимизация установки СВС-прессования» в рамках учебных программ направлений подготовки бакалавров и магистров 150600 «Материаловедение и технологии материалов», 150400 «Технологические машины и оборудование», 151000 «Конструкторско-технологическое обеспечение автоматизированных машиностроительных производств» (Приложение VIII).

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ИСМАН - Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения

Академии наук;

ММ - математическая модель;

НДС - напряженно-деформированное состояние;

ОЭЗО - одноэтапная задача оптимизации;

СВС - самораспространяющийся высокотемпературный синтез;

СТИМ - синтетический твердосплавный инструментальный материал;

ТГТУ - Тамбовский государственный технический университет;

ХТС - химико-технологическая система;

GAMS - General Algebraic Modeling Systems;

A - безразмерный параметр; a - вектор внутренних параметров; а - коэффициент температуропроводности, м2/с;

Bi - критерий Био; с - удельная теплоемкость, Дж/(кг-К); D - диаметр, мм; d - вектор конструктивных параметров; g - функция-ограничение; Н- высота, мм;

I - множество аппроксимационных точек; к - коэффициент пропорциональности; М- математическое ожидание случайной величины; т - масса, кг; Р - давление, МПа; R - радиус, мм;

R(v) -множество критических точек; г - радиальная координата;

-множество точек, в которых могут нарушаться ограничения; пф - боковая поверхность пресс-формы, м~;

Г-температура, °С; t - время, с;

17- скорость, мм/с;

Ж- мощность нагревателя, Вт;

- перемещение в вертикальном направлении, м; г - вектор режимных переменных; Ъ - осевая координата; а - коэффициент теплоотдачи,

Вт/(м -К); ось - коэффициент линейного теплового расширения, °С-1;

3 - коэффициент толстостенности; у - весовой коэффициент;

5 - толщина стенки пресс-формы, мм; г| - пористость, %;

77 - поправочный коэффициент;

Э - тангенциальная координата;

0 - безразмерная температура;

Н - область изменения неопределенных параметров; Ъ, - вектор неопределенных параметров; А - безразмерный параметр; X - коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К); р, - коэффициент Пуассона; V - счетчик итераций; о р - плотность, кг/м ; а - нормальное напряжение, МПа; ав - предел прочности, МПа; стт - предел текучести, МПа; т - касательное напряжение, МПа; т - безразмерное время; ф - коэффициент запаса; фш - коэффициент прочности сварного шва.

Индексы - решение задачи; i,j, / -индексы компонент вектора; L - линейное тепловое расширение; L - нижняя граница интервала; N- номинальное значение; U — верхняя граница интервала; шах - максимальное значение; min - минимальное значение; в - внутренний; вх - верхнее; г - горение; д - выдержка под давлением; ж - живучесть; з - задержка; и - изолятор; к - крышка; кр - критическая; лв - левое; н - наружный; нж - нижнее; о - окружающая среда; п - плунжер пресса; пв - правое; пл - плавление; пф - пресс-форма; р - расчетное значение; с - стенка; ср - среднее значение; ш - сварной шов; экв - эквивалентное; эф - эффективная.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Поляков, Борис Борисович, 2012 год

1. Амосов А.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов: Учеб. пособие. / Под научной редакцией B.H. Анциферова. М.: Машиностроение-1,2007.

2. Мержанов А.Г., Столин A.M. Силовое компактирование и высокотемпературная реодинамика. // ИФЖ, 1992. Т.63. №5. С. 515-516.

3. Мержанов А.Г., Боровинская И.П. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез тугоплавких неорганических соединений. Докл. АН СССР, 1972. Т. 204. -№ 2. - С. 366-369.

4. Merzhanov A.G. Solid flames: Discovery, concepts, and horizons of cognition. Combust. Sci. and Technol., 1994. v. 98. -№ 4-6.

5. Мержанов А.Г., Боровинская И.П. и др. Способ синтеза тугоплавких неорганических соединений. Авт. свид. № 255221, 1967.

6. Мержанов А.Г., Боровинская И.П. и др. Установка для изготовления твердослпавпых изделий самораспространяющимся синтезом. Авт. свид. № 788547, 1980.

7. Мержанов А.Г., Боровинская И.П., Юхвид В.И., Ратников В.И. Новые методы получения высокотемпературных материалов, основанные на горении. В кн.: Научные основы материаловедения. М.: Наука, 1981.

8. Holt J.B. Combustion synthesis of refractory materials. Techn. Rep. LLNL. № UCRL-53258, Febr., 1982.

9. McCauley J.W., Corbin N.D., Resetar Т., Wong P. Simultaneous preparation and self-sintering of materials in the system Ti-B-C. Ceram. Eng. Sci. Proc., 1983, v.3.

10. Munir Z.A. Synthesis of high-temperature materials by self-propagating combustion methods. Amer. Ceram. Bull., 1988. v.61. - №2.

11. Мержанов А.Г. Самораспростаняющийся высокотемпературный синтез: двадцать лет поисков и находок. Препринт ИСМАН. Черноголовка. 1989. 93 с.

12. Питюлин A.M. Силовое компактирование в СВС-процессах. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: теория и практика. Черноголовка, «Территория», 2001. - С. 333-353.

13. Щербаков В.А., Грядупов А.Н., Штейнберг A.C. Макрокинетика процесса СВС-компактирования // ИФЖ, 1992. Т.63. - №5. - С. 583-591.

14. Питюлин A.M. СВС-прессование. Межотраслевой научно-технический сборник: Технология, оборудование, материалы, процессы. М.: 1988. -С. 34-44.

15. Радомысельский И.Д., Щербань Н.И. Некоторые особенности уплотнения порошков на разных стадиях прессования.// Порошковая металлургия. 1980. -№ 11.-С. 12-19.

16. Мержанов А.Г. Процессы горения и синтез материалов / Под ред. В.Т. Телепы, A.B. Хачояна. Черноголовка: ИСМАН, 1998. 512 с.

17. Мержанов А.Г., Боровинская И.П. и др. Способ изготовления изделий. Авт. свид. №721977, 1980. Мержанов А.Г., Боровинская И.П. и др. Установка для изготовления твердосплавных изделий самораспространяющимся синтезом. Авт. свид. №788547, 1980.

18. Епишин К.Л., Борисов E.H. и др. Установка для изготовления твердосплавных изделий самораспространяющимся синтезом. Авт. свид. №1223516, 1985.

19. Подлесов В.В. СВС-экструзия и ее применение для получения изделий из тугоплавких металлов. Диссертация к.т.н. Черноголовка, 1988.

20. Мержанов А.Г., Столин A.M., Подлесов В.В., Штейнберг А.С., Бучацкий Л.М., Шишкина Т.Н. Способ изготовления изделий из порошковых материалов. Авт. св. № 1144267, 1983.

21. Merzhanov A.G., Stolin A.M., Buchatskii L.M.et al, A ceramic composite material and method of its production in Russian., European Patent No.89910469.9 of April 15, 1991.

22. Merzhanov A.G., Stolin A.M., Podlesov V.V.et al, A method of making articles from powder materials and a device for making them. International application WO 90/07015 as of 28.06.90. Patent of USA No.505192.

23. Подлесов В.В., Столин A.M., Мержанов А.Г. СВС-экструзия электродных материалов и их применение для электроискрового легирования.// ИФЖ., 1992. Т.63. - №5. - С.636-647.

24. Стельмах Л.С., Столин A.M., Хусид Б.М. Реодинамика выдавливания вязких сжимаемых материалов.// ИФЖ, 1991, Т.61, №2. С. 268-276.

25. Ададуров Г.А., Боровинская И.П., Гордополов Ю.А., Мержанов А.Г. Технологические основы ударно-волнового СВС-компактирования.// ИФЖ, 1992. Т. 63. - № 5. - С. 538-546.

26. Gordopolov Yu.A., Merzhanov A.G.// The use of Shock Waves in the SHS Research: Proc. 13th Int. Colloq. On Dynamics of Explosions and Reactive Systems. Nagoy. 1991.

27. Стельмах Л.С., Столин A.M., Мержанов А.Г. Макрореологическая теория СВС-компактирования. Докл. РАН, 1995. No.l. - Т.344. - С.72-77.

28. Мержанов А.Г., Боровинская И.П. и др. Способ изготовления изделий. Авт. свид. №721977, 1980.

29. Столин A.M., Мержанов А.Г., Стельмах Л.С., Гордополов Ю.А. Высокотемпературная реология СВС-композитных материалов// Механика композитных материалов, 1996. Т.32. - №2. - С.265-269.

30. Бучацкий Л.М., Столиц A.M. Высокотемпературная реология СВС-материалов. Инженерно-физический журнал. 1992. Т.63. - № 5. - С.593-604.

31. Merzhanov A.G., Stolin A.M., Podlesov V.V.et al, A method of making articles from powder materials and a device for making them. International application WO 90/07015 as of 28.06.90. Patent of USA No.505192.

32. Левашов E.A., Богатов Ю.В. Рогачев A.C. и др. Закономерности формирования структуры синтетических твердых инструментальных материалов в процессе СВС-компактирования // ИФЖ, 1992. Т.63. - №5. -С.558-576.

33. Левашев Е.А., Рогачев A.C., Юхвид В.И., Боровинская И.П. Физико-химические и технологические основы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / Учебное пособие,- М.: Издательство БИНОМ, 1999.- 176 с.

34. Шепелев В. В. Компьютерное моделирование тепловых режимов СВС-прессования: дис. . магистра техники и технологии. Шепелев Вячеслав Вячеславович. Тамбов, 2008. -11 е.- Библиогр.: С. 49-57.

35. Поляков Б. Б. Оптимизация конструктивных параметров установки СВС-компактирования: дис. . магистра техники и технологии. Поляков Борис Борисович. Тамбов, 2009. - 88 с.

36. Игнатьев В.В. Разработка методики расчета конструкций пресс-шайб переменного диаметра и их промышленное внедрение: отчет о науч.-исслед. работе(заключит.) / В.В. Игнатьев, H.H. Лысач 69/90; TPN01900036092; Утв. 11.01.1991,- Куйбышев, 1990. - 75 с.

37. Анциферов В.Н., Перельмап В.Е. Механика процессов прессования порошковых и композиционных материалов. М.:Наука, 2001. - С.628.

38. Кванин В.Л. Получение, структура и свойства крупногабаритных твердосплавных изделий из сплава СТИМ-4. / Н.Т. Балихина, A.M. Питюлин и др. // Вести. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, Вып. 19. 2003. С. 97106.

39. Кванин В.JT., Ашрафьян Э.Б., Долбенко Е.Т., Балихина Н.Т. Способ изготовления изделий из порошковых материалов. Авт.св. СССР №1317772,1987, ДСП.

40. Андриевский P.A. Введение в порошковую металлургию. Фрунзе: «Илим»,1988.-174 с.

41. Столин A.M., Бажин П.М., Пугачев Д.В. Реологическое поведение порошковых шихтовых материалов при холодном одноосном прессовании. // Изв. вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2008г. -№4-С. 28-31.

42. Радомысельский И.Д. Пресс-формы для порошковой металлургии / И.Д. Радомысельский, E.JI. Печентковский Г.Г. Сердюк. Харьков: Техшка. -1970.- 172 с.

43. Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах: Справ, изд. М.: Металлургия, 1989. -384 с.

44. Стельмах Л.С., Столин A.M., Дворецкий Д.С. Неизотермический метод расчета пресс-оснастки установки компактировапия горячих продуктов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза // Теорет. основы хим. технологии. 2010. Т. 44. № 1. С. 1-9.

45. Михалев М.Ф. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств. 4.2 Л.: Машиностроение, 1984 г. - 299 с.

46. Лащинский A.A., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры: Справочник. 3-е изд. Стереотипное. М.:000 ИД «Альянс», 2008. - 752 с.

47. Раковский B.C., Саклинский В.В. Порошковая металлургия в машиностроении. М.: Машиностроение, 1973. - 326 с.

48. Стельмах Л.С. Реодинамика и тепловые режимы высокотемпературного деформирования порошковых материалов (СВС-экструзия): дисс. . док. техн. наук. Стельмах Любовь Семеновна. Черноголовка, 1993. - 291 с.

49. Стельмах JT.C., Жиляева H.H., Столиц A.M. Математическое моделирование тепловых режимов силового СВС-компактирования // ИФЖ, 1992. Т63. №5. -С. 623-629.

50. Федотов А.Ф., Амосов А.П., Радченко В.П. Моделирование процесса прессования порошковых материалов в условиях самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / Монография. М.: Машиностроение-1, 2005. -282 с

51. Столин A.M., Стельмах Л.С. Математические модели СВС-технологий/ Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: теория и практика.-Черноголовка, «Территория», 2001. С. 122-156.

52. Стельмах Л.С., Столин A.M., Мержанов А.Г. Математическое моделирование СВС-экструзии. 41. Тепловые модели.// ИФЖ, 1993. Т.64. №3. С. 83-89.

53. Стельмах Л.С., Столин A.M. Методология математического моделирования СВС-технологий получения изделий. В сб. материалов Всесоюзной школы-семинара по автоматизации химических исследований. Тбилиси, 1988. — С. 93.

54. Стельмах Л.С. Тепловые режимы экструзии реологически сложных тугоплавких композиций. Тепломассообмен: Тез. международного форума. Минск: ИТМО АН БССР, 1988. С. 26.

55. Стельмах Л.С. Тепловые режимы экструзии реологически сложных тугоплавких соединений. //Материалы Межд. школы-семинара. "Тепло- и массообмен в химически реагирующих системах. Минск: ИТМО им. А.В.Лыкова АН БССР, 4.2. 1989. С. 21-30.

56. Жиляева H.H., Стельмах Л.С., Тепловые режимы СВС-прессования. // Тепло-и массообмен в химически реагирующих системах: Материалы Межд. школы-семинара.- Минск: ИТМО им. А.В.Лыкова АН БССР, 4.2. 1989. С. 44-53.

57. Мержанов А.Г. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез тугоплавких соединений / Вестн. АН СССР, 1976, №10. С. 76-84.

58. Мержанов А.Г., Боровинская И.П., Питюлип А.Н. и др. Прямое получение методом СВС безвольфрамовых твердых сплавов и режущих пластин марки СТИМ-2. Препринт ОИХФ АН СССР. Черноголовка, 1981. 40 с.

59. Исаченко В. П., Осипова, В. А., Сукомел А. С. Теплопередача / Уч. для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1981. -416 с.

60. Дульнев Т.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Справочная книга. М.: Энергия, 1974. -304 с.

61. Подлесов В.В., Радугин А.В., Столин A.M., Мержанов А.Г. Технологические основы СВС-экструзии. ИФЖ, 1992, Т. 63., №5, С. 525-537.

62. Кузнецов Г.В., Шеремет М.А. Разностные методы решения задач теплопроводности. Учебное пособие. Томск: изд. ТПУ, 2007. - 172 с.

63. Островский, Г.М. Оптимизация в химической технологии / Г.М. Островский, Ю.М. Волин, H.I-I. Зиятдинов. Казань: Фэн, 2005. - 394 с.

64. Floudas, С.A. Global Optimization in Design under Uncertainty: Feasibility Test and Flexibility Index Problems / C.A. Floudas, Z.FI. G.um.us, M.G. Ierapetritou // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2001. - vol.40, № 20. - P. 4267^1282.

65. Halemane, K.P. Optimal Process Design under Uncertainty / K.P. Halemane, I.E. Grossmann // AIChE Journal. 1983. - vol.29. - P. 425-433.

66. Ostrovsky, G.M. Flexibility analysis of chemical processes: selected global optimization sub-problems / G.M. Ostrovsky, L.E.K. Achenie, A. Karalapakkam, Yu.M. Volin // Optimization and Engineering. 2002. - № 3. - P. 31-52.

67. Островский Г.М., Волин Ю.М. Технические системы в условиях неопределенности: анализ гибкости и оптимизация. М.: Изд-во Бином, 2008. -320 с.

68. Ostrovsky, G.M. Optimization of chemical processes under uncertainty: the case of insufficient process data at the operation stage / G.M. Ostrovsky, L.E.K. Achenie, I. Datskov, Yu.M. Volin//AIChE Journal. 2003. - vol.49. - P. 1216-1240.

69. Ostrovsky, G.M., New problems of flexibility theory of chemical processes / G.M. Ostrovsky, Yu.M. Volin // Doklady Chemistry. 2000. - № 370. - P. 773-776.

70. Rooney, W.C. Optimal process design with model parameter uncertainty and process variability / W.C. Rooney, L.T. Biegler // AIChE Journal. 2003. - vol.49. -P. 438-449.

71. Черноморов, Г.А. Теория принятия решений: Учебное пособие/ Г.А. Черноморов; Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: Ред. жури. Изв. вузов. Электромеханика, 2002. - 276 с.

72. Fletcher, R. Function minimization by conjugate directions / R. Fletcher, C. Reeves. // Computer Journal. 1964. - № 7. - P. 149-154.

73. Gill, P. Quasi-newton methods for unconstrained optimization / P. Gill, W. Murray // Institute of Mathematics and its Applications. 1972. - № 9. - P. 91-108.

74. Armijo L. Minimization of functions having Lipschitz continuous first partial derivatives / L. Armijo // Pacific Journal of Mathematics. 1996. - № 16. - P. 13.

75. Fletcher, R. Function minimization by conjugate directions / R. Fletcher, C. Reeves. // Computer Journal. 1964. - № 7. - P. 149-154.

76. Powell, M.J.D. A fast algorithm for nonlinearly constrained optimization calculations. / M.J.D. Powell; in D: G.A. Watson (ed.) // Lecture Notes in Mathematics vol.630. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 1978.

77. Bird, R.H. An interior point algorithm for large-scale nonlinear programming / R.II. Bird, M.E. Hribar, J. Nocedal // SIAM J. OPTIM. 1999. - vol.9. - P. 877900.

78. Rinooy Kan, A.H.G. Argument for unsolvability of global optimization problems / A.H.G. Rinooy Kan, G.T. Timmer // In New Methods in Optimization and Their Industrial Uses. Basel, Belgium: Birkhauser Verlag, 1989. - P. 133-155.

79. Pardalos, P.M. Quadratic programming with one eigenvalue is NP-hard / P.M. Pardalos, S.A. Vavasis // Journal of Global Optimization. 1991. - № 1. -P. 15-22.

80. Ананченко, А.Г. Разработка алгоритмов и программных комплексов для глобальной оптимизации химико-технологических систем: автореф. дисс. к.т.н. / А.Г. Ананченко. Санкт-Петербург, 2004. - 19 с.

81. Torn, A. Stochastic global optimization: Problem classes and solution techniques / A. T.orn, M.M. Ali, S. Viitanen //Journal of Global Optimization. 1999. - № 14.- P. 437^147.

82. Horst, R. Handbook of Global Optimization, volume 2 of Nonconvex Optimization and Its Applications / R. Horst, P.M. Pardalos. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1995.

83. Polak, E. On the mathematical foundation of nondifferentiable optimization in engineering design / E. Polak // SIAM Review. 1987. - № 29. - P. 21-89.

84. Reemtsen, R. Numerical Methods for Semi-infinite Programming: A. Survey / R. Reemtsen, S. Gorner; in R. Reemtsen, J.J. Ruckman, editors // Semi-infinite Programming. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1998.- P. 195-275.

85. Hettich, R. Semi-infinite programming: Theory, methods and applications / R. Hettich, K.O. Kortanek// SIAM Review. 1993. - № 35. - P. 380-429.

86. Duran, M.A. An outer-approximation algorithm for a class of Mixed-Integer Nonlinear Programs / M.A. Duran, I.E. Grossmann // Mathematical Programming.- 1986.-№ 36. P. 307.

87. Fletcher, R. Solving mixed integer nonlinear programs by outer approximation / R. Fletcher, S. Leyffer // Mathematical Programming. 1994. - № 66. - P. 327-349.

88. Maine, P.Q. An Outer Approximation Algorithm for Computer-Aided Design Problem / P.Q. Maine, E. Polak, R. Traham// J. Optim. Theory Applies. 1979. -vol.28.-P.3.

89. Brooke, A. GAMS User's Guide, Release 2.25 / A. Brooke, D. ICendrick. A. Meeraus. San Francisco, CA, USA: The Scientific Press, 1992.

90. Quesada, I.E. A Global Optimization Algorithm for Linear Fractional and Bilinear Programs / I.E. Quesada, I.E. Grossmann // Journal of Global Optimization. -1995. -№6(1).-P. 39-76.

91. Zamora, J.M. A Branch and Contract Algorithm for Problems with Concave Univariate, Bilinear and Linear Fractional Terms / J.M. Zamora, I.E. Grossmann // Journal of Gobal Optimization. 1999. - № 14(3). - P. 217-249.

92. Horst, R. A general class of branch and bound methods in global optimization with some new approaches for concave minimization / R. llorst // Journal of Optimization Theory and Applications. 1986. - № 51. - P. 271-291.

93. Pardalos, P.M. Methods for global concave minimization: A bibliographic survey / P.M. Pardalos, J.B. Rosen // SIAM review. 1986. - № 28. - P. 367-379.

94. Kearfott, R.B. Rigorous Global Search: Continuous Problems / R.B. Kearfott; in R. Horst and P.M. Pardalos, editors // volume 13 of Nonconvex Optimization and Its Applications. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1996.

95. Pinter, J.D. Convergence qualification of adaptive partitioning algorithms in global optimization / J.D. Pint.er // Mathematical Programming. 1992. - № 56. - P. 343-360.

96. Бажин, П.М. СВС-экструзия многофункциональных электродных материалов для электроискрового легирования: дисс. . канд. техн. наук. Бажин Павел Михайлович. Черноголовка, 2009. - 135 с.

97. Веденеев С.В., Жиляева Н.Н., Стельмах Л.С, Столиц A.M. Технологические особенности СВС-экструзии материала на основе дисилицида молибдена // Структура, свойства и технология металлических систем и керметов : монография. М., 1989. - С. 67-77.

98. Епишин K.JL, Питюлин А.Н., Мержанов А.Г. Уплотнение материалов, образующихся при СВС // Порошковая металлургия. 1992 г. № 6. - С. 14— 19.

99. Саркисян А. Р., Саркисян M. М., Харатян С. Л. Некоторые особенности фазообразования при горении смесей порошков титана и молибдена с кремнием // Инженерно-физический журнал. 1993. №4. С. 476-480.

100. Podlesov V.V., Stolin А.М., and Merzhanov A.G. SHS Extrusion of Electrode Materials and Their Application for Electric-Spark Alloying of Steel Surfaces. Journ. ofEng. Physics, Vol.63, No.5, 1993.-P. 1 156-1165.

101. A.M. Stolin, P.M. Bazhin and D. V. Pugachev. Cold uniaxial compaction of Ti-containing powders: Rheological aspects. SUS, 2008, V.17, N. 2. P. 154-155.

102. Стельмах J1.C., Столиц А.М., Поляков Б.Б., Дворецкий Д.С. Тепловой расчет пресс-оснастки для СВС-компактирования и выбор оптимальных технологических режимов. Технология металлов, № 2, 2010. С. 42—51.

103. Стельмах JT.C., Столин А.М., Поляков Б.Б., Дворецкий Д.С. Методика теплового расчета пресс-оснастки для СВС-компактирования и разработка технологических режимов, Энциклопедия инженера-химика, №12, 2009. -С. 16-26.

104. Поляков Б.Б. Компьютерное моделирование и выбор оптимальных режимов СВС-компактирования. Труды ТГТУ: Сборник научных статей молодых ученых и студентов. Тамб. гос. тех. ун-т. Тамбов, 2009 Вып. 22. С. 77-80.

105. Дворецкий Д.С. Оптимизация конструктивных параметров установки высокотемпературного синтеза. / Д.С. Дворецкий, Б.Б. Поляков, JT.C. Стельмах, А.М. Столин // Математические методы в технике и технологиях

106. ММТТ-22: сб. трудов XXII Междунар. науч. конф.: в 10 т. Т. 9. Секция 10 / под общ. ред. B.C. Балакирева. Псков: Изд-во Псков, гос. политехи, ин-та, 2009.-С. 54-55.

107. Коваленко, А.Д. Введение в термоупругость / А.Д. Коваленко. Киев: Наукова думка, 1965. - 204 с.

108. Коваленко, А.Д. Основы термоупругости / А.Д. Коваленко. Киев: Наукова думка, 1970.-308 с.

109. Столин A.M., Стельмах Л.С., Жиляева H.H. Аналитическая модель напряженно-деформированного состояния осесимметричного упругого тела в условиях двумерного поля температур // Инж.-физ. ж., 1989. Т. 56. №4. - С. 650-657.

110. Мелан, Э. Термоупругие напряжения: Пер. с нем. / Э. Мелан, Г. Паркус. М.: Физматгиз, 1953 - 167 с.

111. Паркус, Г. Неустановившиеся температурные напряжения: Пер. с нем. / Г. Паркус. М.: Физматгиз, 1963. - 262 с.

112. Стельмах, Л.С. Термоупругие напряжения в конечном цилиндре в случае двумерного поля температур / Л.С. Стельмах, А.М, Столин // Инж.-физ. ж., 1989. Т. 56. №4. - С. 695-696.

113. Дворецкий, Д.С. Новый подход к оптимальному проектированию промышленных аппаратов химической технологии/Д.С.Дворецкий, С.И. Дворецкий, Г.М.Островский, Б.Б.Поляков // Теорет. основы хим. технологии,- 2012.-Т. 46.-№ 5.-С. 501-510.

114. Бодров В.И. Постановка задач и проблемы интегрированного проектирования гибких автоматизированных ХТП / В.И. Бодров, С.И. Дворецкий, В.Г. Матвейкин, Д.С. Дворецкий // Методы кибернетики химико-технологических процессов. 2004. - С. 149-162.

115. Первухин И.Д. Двухэтапная задача оптимального проектирования химико-технологических систем с жесткими ограничениями в условиях неопределенности: дисс. . канд. техн. наук. Первухин Илья Дмитриевич. -Казань, 2011.- 197 с.

116. Бахвалов, Н.С. Численные методы / Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.М. Кобельков // М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2003. 632 с.

117. Поршнев, С.В. Компьютерное моделирование физических процессов в пакете MATLAB Электронный ресурс.: учеб. пособие / С. В. Поршнев. 2-е изд., испр. - СПб.: Лань, 2011. - 736 с. (+CD) - Загл. с экрана. - Режим доступа: http://e.lanbook.com/

118. Дворецкий, С.И. Компьютерное моделирование и оптимизация технологических процессов и оборудования: Учеб. пособие / С.И. Дворецкий, А.Ф. Егоров, Д.С. Дворецкий // Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. -224 с.

119. Пешкова, Е.В. Оптимизация и аппаратурно-технологичеекое оформление энергоресурсосберегающих установок синтеза азопигментов при наличии неопределенности: дисс. . канд. техн. наук. Пешкова Евгения Владимировна. Тамбов, 2007. - 210 с.

120. Дворецкий, ДС. Разработка алгоритма двухэтапной оптимизации промышленных аппаратов химической технологии / Д.С. Дворецкий, С.И. Дворецкий, Г.М. Островский, Б.Б. Поляков // Вест. Тамб. гос. техн. ун-та. 2011. -Т.17, №3 - С. 674-684.

121. Дьяконов, В.П. МАТЬАВ 7.*/К2006Л12007 Самоучитель / В.П. Дьяконов. -М.: ДМК Пресс, 2008. 768 с.

122. Иглин, С.П. Математические расчеты на базе МАТЬАВ / С.П. Иглин СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 640 с.164