Прогнозирование прочностных свойств композиционных материалов, армированных углеродными тканями тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.19.01, кандидат наук Строкин Кирилл Олегович

• Строкин Кирилл Олегович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Строкин Кирилл Олегович

ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ 1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.1 Технология производства, сырьевой состав и прочностные свойства углеродных тканей

1.1.1 Исходное сырье и получение углеродных волокон

1.1.2 Классификация углеродных волокон

1.1.3 Армирование композиционных материалов углеродными тканями

1.1.4 Особенности технологии производства графитированных углеродных тканей

1.1.5 Особенности технологии производства углеродных тканей, выработанных из углеродных комплексных нитей

1.2 Модели структуры и прочностных свойств ткани

1.2.1 Геометрические модели структуры ткани

1.2.2 Механико-геометрические модели структуры ткани

1.2.3 Механико-аналитические модели структуры ткани

1.2.4 Математические модели прочностных свойств тканей

1.2.5 Компьютерные модели прочностных свойств тканей

1.3 Модели прочностных свойств композиционных материалов

1.3.1 Подходы к построению моделей прочностных свойств композиционных материалов

1.3.2 Критерии прочности композиционных материалов

1.3.3 Модели прочностных свойств полимерных композитов, армированных текстильными материалами

1.4 Структура, свойства и технология переработки полимерных компонентов композиционных материалов

1.4.1 Полимерный компонент армированного композиционного материалов

1.4.2 Структура термореактивных связующих полимерных композиционных материалов

1.4.3 Эпоксидные связующие

1.4.4 Отверждающие агенты эпоксидных связующих

1.4.5 Адгезионное взаимодействие компонентов полимерного композиционного материала

1.5 Технологии получения изделий из полимерных композиционных материалов

1.5.1 Основные сведения

1.5.2 Получение изделий из полимерных композиционных материалов

1.6 Выводы по разделу

РАЗДЕЛ 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СТРОЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА УГЛЕРОДНЫХ ТКАНЕЙ НА ИХ КАЧЕСТВО

2.1 Характеристики прочностных свойств углеродных нитей

2.1.1 Разрывная нагрузка и удлинение при растяжении углеродных нитей

2.2 Исследование углеродных тканей

2.2.1 Параметры строения ткани

2.2.1.1 Определение линейной плотности основных и уточных нитей углеродных тканей

2.2.1.2 Определение крутки основных и уточных нитей

2.2.1.3 Определение количества нитей на 10 сантиметров

2.2.1.4 Определение переплетения

2.2.2 Параметры структуры ткани

2.2.2.1 Прямые измерения параметров структуры ткани

2.2.2.2 Косвенные измерения параметров структуры

2.2.3 Характеристики физико-механических свойств тканей

2.2.3.1 Прочностные характеристики углеродных тканей

2.3 Оценка качества углеродных тканей

2.4 Выводы по разделу

РАЗДЕЛ 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЛАСТИ КОНТАКТА УГЛЕРОДНЫХ НИТЕЙ В ТКАНОЙ СТРУКТУРЕ

3.1 Теоретические исследования области контакта углеродных нитей в тканой структуре

3.2 Экспериментальные исследования области контакта углеродных нитей в тканой структуре

3.2.1 Методика определения характеристик контактных областей основных и уточных нитей

3.2.2 Определение радиальных деформаций в области контакта основных и уточных нитей

3.2.3 Определение механических характеристик углеродных нитей в радиальном направлении

3.4 Выводы по разделу

РАЗДЕЛ 4. РАЗРАБОТКА МЕХАНИКО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СТРУКТУРЫ УГЛЕРОДНОЙ ТКАНИ

4.1 Теоретические исследования взаимодействия основной и уточной нити в базовом элементе раппорта углеродной ткани

4.2 Определение параметров структуры углеродной ткани

4.3 Прогнозирование параметров структуры углеродной ткани

4.4 Экспериментальная проверка результатов прогнозирования

4.5 Выводы по разделу

РАЗДЕЛ 5. РАЗРАБОТКА МЕХАНИКО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ УГЛЕРОДНОЙ ТКАНИ

5.1 Теоретические методы прогнозирования характеристик прочностных свойств углеродной ткани при растяжении

5.2 Определение характеристик прочностных свойств углеродной ткани при растяжении

5.3 Прогнозирование характеристик прочностных свойств углеродной ткани

5.4 Экспериментальная проверка результатов прогнозирования

5.5 Выводы по разделу

РАЗДЕЛ 6. РАЗРАБОТКА МЕХАНИКО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

6.1 Определение параметров структуры армированного полимерного композиционного материала

6.2 Теоретический метод прогнозирования характеристик прочностных свойств полимерного композиционного материала при растяжении

6.3 Исследование полимерного компонента композиционного материала

6.3.1 Определение типа связующего полимерного композиционного материала

6.3.2 Экспериментальные исследования отвержденного полимерного компонента

6.4 Прогнозирование параметров структуры и характеристик прочностных свойств полимерного композиционного материала

6.5 Экспериментальная проверка результатов прогнозирования

6.6 Выводы по разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж

ПРИЛОЖЕНИЕ И

ПРИЛОЖЕНИЕ К

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Прогнозирование прочностных свойств композиционных материалов, армированных углеродными тканями»

ВВЕДЕНИЕ

Современные подходы к созданию сложной наукоёмкой техники требуют постановки задач по управлению структурой и оптимизации характеристик эксплуатационных свойств новых конструкционных материалов в процессе проектирования изделий. Появляясь вследствие естественного стремления к совершенствованию существующих конструкций, новые материалы, в свою очередь, открывают возможности для реализации инновационных конструктивных решений и технологических процессов.

Актуальность темы. Повышение обороноспособности страны, интенсивное освоение космоса, развитие судо-, авиа-, ракетостроения и атомной энергетики требует создания и применения новых конструкционных материалов, превосходящих по своим свойствам традиционные металлические и неметаллические материалы.

В настоящее время широкое применение находят полимерные композиционные материалы (ПКМ), армированные углеродными тканями (УТ). Такие материалы используются в несущих элементах конструкций и сооружений и являются объектами многочисленных теоретических и экспериментальных исследований.

Жесткие условия эксплуатации изделий из ПКМ, армированных УТ - экстремальные статические и динамические режимы нагружения, химически агрессивные среды, радиационные воздействия и т.д., в сочетании с ограничениями по массе и необходимостью обеспечения запаса прочности, предъявляют повышенные требования к эксплуатационным свойствам таких материалов. Широкие возможности варьирования строения и структуры ПКМ, армированных УТ, предоставляет конструкторам эффективный инструмент управления характеристиками эксплуатационных свойств будущих многослойных изделий и открывают путь к созданию рациональных элементов конструкций, наилучшим образом отвечающих всем особенностям режима их эксплуатации.

Использование армированных ПКМ в качестве конструкционных материалов подразумевает прогнозирование и оптимизацию параметров их структуры и характеристик прочностных свойств на этапе синтеза элементов конструкций. Со-

временные подходы к построению аналитических моделей структуры и прочностных свойств ПКМ, армированных тканями, как правило, основаны на представлении таких материалов в виде квазигомогенных структур с аппроксимированными экспериментальными характеристиками свойств в пределах одного слоя. Такие модели не учитывают особенности строения компонентов ПКМ. Развитие существующих и создание новых методов прогнозирования структуры и прочностных свойств, армированных ПКМ, является важной и актуальной задачей.

Цель работы состоит в разработке и экспериментальной проверке методов и методик прогнозирования параметров структуры и характеристик прочностных свойств ПКМ, армированных УТ.

Для достижения цели диссертационной работы были выполнены следующие задачи:

- оценка влияния строения и технологии производства УТ на их качество;

- теоретические исследования области контакта нитей основы и утка в УТ;

- экспериментальное определение модуля упругости и коэффициента Пуассона углеродных нитей при сжатии в радиальном направлении;

- разработка механико-аналитической модели структуры УТ;

- прогнозирование параметров структуры УТ и экспериментальная проверка полученных результатов;

- разработка механико-аналитической модели прочностных свойств УТ;

- прогнозирование характеристик прочностных свойств УТ и экспериментальная проверка полученных результатов;

- разработка модели структуры и механико-аналитической модели прочностных свойств армированных ПКМ;

- прогнозирование параметров структуры и характеристик прочностных свойств армированных ПКМ и экспериментальная проверка полученных результатов.

Объекты и методы исследования. Объектами исследования являются углеродные нити и ткани различного строения, структуры и технологий производства,

полимерный компонент композиционного материала, а также композиционные материалы, армированные углеродными тканями. В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования. При разработке математических моделей использовались методы теории упругости, теории вязкоупругости, механики деформируемого твердого тела, дифференциального и интегрального исчислений, геометрии и дифференциальной геометрии. Численная реализация математических моделей осуществлялась с применением методов компьютерного моделирования. Программная реализация компьютерных моделей выполнялась в среде PYTHON. Экспериментальные исследования были выполнены, как по стандартным методикам, так и по методикам, разработанным автором. При обработке экспериментальных данных использовались методы теории вероятностей и математической статистики. Экспериментальные исследования проводились в лаборатории механики ориентированных полимеров, лаборатории оптимизации текстильных технологий, лаборатории волокнистых материалов СПбГУПТД.

Научная новизна диссертационной работы.

Разработаны методы и методика прогнозирования прочностных свойств ПКМ, армированного УТ.

Разработаны методы и методики прогнозирования параметров структуры и характеристик прочностных свойств УТ на основе технологических параметров их производства.

Построена достоверная математическая модель прочностных свойств ПКМ, армированного УТ.

Построены достоверные математические модели структуры и прочностных свойств УТ.

Выведены функциональные зависимости между сжатием нитей, радиусом области контакта, максимальным давлением и силой взаимного давления нитей.

Экспериментально определены модуль жесткости и коэффициент Пуассона углеродных нитей при сжатии в радиальном направлении.

Практическая значимость результатов диссертационной работы.

Разработанная методика прогнозирования характеристик прочностных свойств ПКМ, армированного УТ позволяет получить достаточно точные результаты.

Созданы компьютерные программы в среде PYTHON для прогнозирования параметров структуры и характеристик прочностных свойств УТ и армированных ПКМ.

Разработанная методика, дает возможность на этапе создания элемента конструкций из ПКМ прогнозировать структуру и прочностные свойства материала.

Результаты прогнозирования могут использоваться в качестве исходных данных, характеризующих структуру и прочность слоя армированного ПКМ, при выполнении прочностных расчетов элементов конструкций в различных CAE-системах, таких как: ANSYS Composite PrepPost, SolidWorks Simulation, MSC Nastran и т.д.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертационной работе базируются на использовании современных научных теорий, использовании современных средств исследования и информационных технологий, апробации основных положений диссертации на международных, всероссийских отраслевых научно-технических конференциях и в периодической научной печати, а также подтверждается большим количеством результатов выполненных экспериментальных исследований и корректном применении методов статистического анализа.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертации обсуждались на расширенных заседаниях кафедры механической технологии волокнистых материалов СПГУТД (2012, 2013, 2014, 2015, 2016 гг.), кафедры инженерного материаловедения и метрологии СПбГУПТД (2017 г.), секции №17 научно-технического совета НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей» (2016 г.). Результаты исследований доложены на международных и всероссийских научно-технических конференциях: «Инновации молодежной науки» - СПбГУПТД (2012, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017 гг.); «Взгляд в будущее - 2012» - АО «ЦКБ МТ «Ру-

бин» (2012 г.); «Морское подводное оружие. Морские подводные роботы - вопросы проектирования, конструирования и технологий - 2014» - АО «Концерн «Морское подводное оружие - Гидроприбор» (2014 г.); «Современные тенденции развития химии и технологии полимерных материалов» - СПбГУПТД (2015 г.); «Новые материалы и технологии. КМУС-2017» - НИЦ «Курчатовский институт» -ЦНИИ КМ «Прометей» (2017 г.); «Развитие производства и применения композиционных материалов и изделий из них» - Комитет по промышленной политике и инновациям Санкт-Петербурга, Санкт-Петербург (2017 г.); секции №5 «Прочность и надежность конструкций объектов морской техники» при ученом совете ФГУП «Крыловский государственный научный центр» (2018 г.).

Публикации. По материалам диссертационного исследования опубликовано 16 работ, из которых 2 статьи в рецензируемых журналах, входящих в «Перечень ВАК РФ», 4 статьи в других научных журналах и сборниках научных трудов, 10 работ выполнены в виде докладов и тезисов докладов на отраслевых, всероссийских и международных научно-технических конференциях.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 182 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 разделов, общих выводов по работе, списка использованных источников из 187 наименований, 9 приложений на 17 страницах, содержит 24 таблицы, 42 рисунка.

РАЗДЕЛ 1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.1 Технология производства, сырьевой состав и прочностные свойства углеродных тканей

1.1.1 Исходное сырье и получение углеродных волокон

Армирующий компонент определяет прочность, жесткость и деформируемость материала. Полимерный компонент обеспечивает монолитность материала, передачу напряжений к армирующему компоненту и стойкость к различным видам внешних воздействий [1-16, 19, 20, 23-26, 86, 87, 100, 114, 118, 134, 136-146, 150, 152]. В качестве армирующих компонентов в настоящее время широко используются различные текстильные материалы, их применение зависит от назначения и требуемых эксплуатационных свойств композита. Используемые в качестве армирующих компонентов, текстильные материалы могут выпускаться в виде разнообразных структур: штапелированные, непрерывные нити, жгуты, ткани, трикотажные полотна и нетканые материалы. В качестве сырья используются углеродные, полиакрилонитрильные, борные и другие волокна.

Уникальные свойства углеродных волокон (УВ) предопределяют благоприятную перспективу их промышленного использования. Свойства УВ определяются видом исходного сырья, условиями получения, дополнительными специальными обработками и другими факторами.

В настоящее время, УВ получили широкое применение качестве сырья для выработки различных структур текстильных армирующих компонентов ПКМ.

УВ относятся к переходным формам углерода, структурные элементы которого близки к графиту. В научной литературе [4, 17-24, 29-34, 86] широко представлены результаты многочисленных теоретических и экспериментальных исследований УВ, подтверждающих актуальность их использования для армирования композитов. В настоящее время УВ занимают первое место по масштабам производства среди сырья для выработки армирующих компонентов различных композитов.

В первую очередь это определяется их механическими свойствами. К отличительной особенности углеродных волокон относится их низкая плотность. Она составляет величину порядка 2 г/см3.

Большое количество работ посвящено отысканию оптимального сырья для получения УВ. Предполагается, что любое волокно, дающее высокий выход коксового остатка, можно рассматривать как потенциальный материал для получения УВ [18, 22, 80]. Однако существуют и другие факторы, в частности технологические, играющие важную роль при получении УВ. Так, для волокон из полимеров, плавящихся при повышенной температуре, обязательным является предварительное окисление волокна, которое является ответственной и сложной операцией, определяющей свойства конечного продукта.

В настоящее время в набор волокон, служащих сырьем для УВ, входит целлюлозное волокно - не плавкое и не требующее окисления, полиакрилонитрильное (ПАН), из которого вырабатывается основная масса УВ с большим ассортиментом свойств, и пековые волокна из которых вырабатываются самые дешевые и самые дорогие УВ. Волокна на основе обычных пеков являются низкосортными и изотропными, а на основе жидкокристаллических пеков - высококачественными и анизотропными [18].

Процесс получения УВ из любого вида сырья включает высокотемпературную обработку (карбонизацию и графитацию) органического волокна, при которой в результате термической деструкции реализуется переход от органического к УВ. Две стадии высокотемпературной обработки разграничены конечной температурой.

Для получения УВ высокого качества, как карбонизация, так и графитация проводится с одновременным вытягиванием волокна, что способствует совершенствованию структуры, повышению прочности и модуля упругости.

1.1.2 Классификация углеродных волокон

В современной научно-технической литературе классификация УВ основана на величине конечной температуры термообработки (ТТО) при получении УВ путем термохимической обработки органического сырья и содержании углерода в составе продукта. По такой классификации все волокнистые углеродные материалы можно разделить на две большие группы: угольные и графитированные. Различия между материалами во всем ассортименте УВ обеспечивалось за счет выбора конечных ТТО, и конечные продукты в этом случае отличались содержанием углерода [30].

По мере развития исследований и технологии производства были получены и выделились в отдельную группу высокопрочные и высокомодульные УВ, и была использована их классификация, основанная на физико-механических свойствах (таблица 1) [23, 94].

Таблица 1.1 - Классификация углеродных волокон

Классификация Разрывные напряжения, МПа Модуль упругости, ГПа

Высокопрочные 3000-7000 200 - 300

Высокомодульные 2000-3000 350 - 700

Низкомодульные 500-1000 30 - 50

Средней прочности 1000-2000 50 - 150

Применение высокомодульных и высокопрочных УВ, содержащихся в ПКМ в количестве от 50 до 70 %, позволяет создавать композиции с удельной прочностью и удельным модулем упругости в 2-5 раз большим, чем у традиционных конструкционных материалов и сплавов. Замена металлов на ПКМ, армированные углеродными структурами, позволяет уменьшить массу изделия на 25-50 % [38].

В последние годы нашла применение классификация УВ, основанная на различиях в областях их использования, в частности, для конструкций, теплозащиты,

материалов с регулируемыми электрофизическими и физико-механическими свойствами.

Представленные варианты классификации УВ, имеют ограничения, связанные с тем, что не учитывают взаимосвязи между составом, структурой и свойствами конечного продукта. Попытка учесть эти факторы предпринята Островским В.С. [31, 33].

В основу предложенной Островским В.С. классификации положено агрегатное состояние органического вещества при переходе в углерод. Следует отметить, что при всех достоинствах схемы, учитывающей процессы, протекающие при формировании волокна, практическое использование таких схем затруднено.

УВ по своей классификации и функциональному назначению перерабатываются в соответствующие текстильные структуры, предназначенные для использования в качестве армирующих компонентов различных ПКМ. Высокопрочные и высокомодульные УВ, как правило изготавливаются в виде комплексных нитей, жгутов и лент. Углеродные армирующие материалы средней прочности вырабатываются в виде тканей различного строения и структур, нитей, пряжи и жгутов. Стоимость УВ средней прочности значительно ниже стоимости высокопрочных и высокомодульных [28, 29].

1.1.3 Армирование композиционных материалов углеродными тканями

Ткани и многослойные тканые структуры представляют большой интерес для конструкторов новых ПКМ. Возможность формирования полых замкнутых тканых структур создает условия для изготовления цилиндрических и конических изделий цельной формы. Упорядоченное расположение нитей основы и утка в тканой структуре позволяет создавать прочные армирующие каркасы композитов. Одним из важных преимуществ использования армирующей тканой структуры является -удобство манипулирования с тканью в процессе создания композиционного материала, что позволяет автоматизировать процессы раскроя и выкладки и соответ-

ственно снизить трудоемкость. Ткани обладают лучшей драпирующей способностью, что позволяет укладывать материалы на сложных криволинейных поверхностях [24, 81]. Раскрой тканей позволяет использовать их для изготовления отдельных многослойных конструкций, а в совокупности с полимерными материалами они составляют основную массу композиционных материалов выпускаемых во всем мире.

Анализ публикаций [4, 8, 11-20, 23-26, 29, 39, 86] показал, что в настоящее время высокие, а часто уникальные, значения характеристик эксплуатационных свойств ПКМ достигаются за счет их армирования углеродными тканями (УТ). Такие материалы, применяются в различных областях техники для изготовления различных изделий, таких как: панели вагонов транспортных средств, элементы крыльев и фюзеляжа летательных аппаратов, емкостей для транспортировки агрессивных сред, лопастей ветроэнергетических установок, вертолетов и т.д. [39, 84-86, 88, 105].

Особое место ПКМ, армированные УТ, занимают в конструкциях термостойких контейнеров, используемых для транспортировки радиоактивных и опасных для человека и окружающей среды веществ. Здесь, наряду с прочностными характеристиками и устойчивости к тепловым воздействиям, на первый план выступают весовые показатели конечных изделий [102].

Для выработки УТ, в зависимости от технологии изготовления, как правило, используются термохимически обработанные вискозные комплексные нити или комплексные нити, содержащие от 1000 до 200000 элементарных углеродных нитей [18, 38].

При переработке углеродных нитей возникают технологические проблемы. Возникают они: во-первых, из-за неравномерности свойств исходных материалов (углеродных волокон, жгутов), их значительной жесткости, практически отсутствующей стойкости к истиранию и изгибающим нагрузкам; во-вторых, из-за циклически повторяющихся фрикционных воздействий направляющих ткацкого оборудования; напряжений, возникающих при растяжении, изгибе и ударных нагрузках при подготовке нитей основы и утка, и в процессах ткачества. Однако, в связи с

прогрессом [84, 85] в технологии производства УВ и в технике ткачества оказалось возможным изготавливать из них всевозможные тканые материалы.

УТ относятся к классу технических тканей, к качеству которых предъявляются высокие требования. Качество УТ определяется их эксплуатационными свойствами, которые существенно зависят от свойств образующих их углеродных нитей. Выбор нитей должен определяться в каждом конкретном случае в зависимости от структуры и технических показателей конечного изделия - армированного ПКМ.

В любом КМ ткани являются армирующей составляющей, расположение в которой нитей и даже волокон [113] оказывает существенное влияние на прочностные характеристики композитов, которые являются важнейшим показателем качества технических тканей [83].

Для обеспечения потребностей проектировщиков изделий из армированных ПКМ на современном рынке представлен широкий ассортимент УТ. Ткани изготавливаются как зарубежными, так и отечественными производителями по различным технологиям, имеют разный сырьевой состав, строение, структуру и эксплуатационные свойства.

Для прогнозирования структуры и прочностных свойств ПКМ на этапе его создания существует необходимость в УТ с заданными параметрами и свойствами. При этом необходимо учитывать, что параметры строения и характеристики прочностных свойств УТ, могут во многом определяться технологией её производства [35, 36, 69, 70, 75].

1.1.4 Особенности технологии производства графитированных углеродных тканей

В настоящее время УТ производятся по двум принципиально различным технологиям. В первом случае УТ вырабатывается путем высокотемпературной термохимической обработки исходной вискозной ткани, выработанной с заданными

параметрами строения и структуры. Конечным продуктом по такой технологии является графитированная УТ. По второй технологии УТ производится непосредственно из углеродных комплексных нитей в процессе ткачества.

В случае производства графитированной УТ её строение и структура определяются соответствующими параметрами вискозной ткани. Требования, предъявляемые к вискозной ткани с позиции переработки её в графитированную УТ, имеют существенные технологические особенности. Нити основы и утка исходной вискозной ткани не должны обладать большой круткой, а плотность ткани по основе и утку не должна превышать некоторой оптимальной величины. Это связано с уменьшением линейных и объемных размеров вискозных волокон при их термических и физических превращениях в УВ [18, 23, 29]. Увеличение крутки нитей и плотности вискозной ткани по основе и утку приводит к чрезмерному уплотнению УТ так, что она утрачивает практическую ценность из-за резкого снижения прочности и повышения хрупкости.

На основании анализа литературных источников посвященных исследованию процессов получения графитированных углеродных материалов [31, 32], было выявлено, что технологическая схема процесса производства графитированных УТ может быть условно отражена в следующей технологической последовательности:

- изготовление исходной вискозной ткани;

- нанесение катализатора на исходную ткань перед карбонизацией, путём пропитки в водном растворе неорганических компонентов катализатора;

- сушка пропитанной ткани (формирование ткани-прекурсора);

- термохимическая обработка ткани-прекурсора (карбонизация и последующая графитация ткани).

При этом каждая стадия получения графитированной УТ зависит от ряда параметров. Особая роль отводится контролю количественного соотношения компонентов, температуры и концентрации растворов, длительности обработки тканей в растворах и парогазовых средах. Необходимо отметить, что при проведении высо-

котемпературной обработки тканей у вискозных волокон разных периодов производства по-разному протекают процессы структурирования. Процесс структурной перестройки волокон может протекать по-разному из-за не одинаковой упорядоченности строения фаз исходных волокон [29-31]. Весомый вклад в протекание процессов структурной перестройки волокон оказывает изменение состава раствора катализатора, что влечет за собой изменение прочностных свойств графити-рованных УТ.

В работе [34] был разработан и исследован технологический процесс получения углеродных тканей из гидратцеллюлозных волокон. Показано, что влияние катализатора карбонизации на протекание реакции пиролиза проявляется очень избирательно по отношению к структуре волокон, в свою очередь из представленного анализа литературных данных следует, что получение прочных УВ термохимическим превращением вискозных волокон без применения каталитически активных соединений невозможно.

Основным недостатком, влияющим непосредственно на прогнозирование структуры и свойств графитированной УТ, является неконтролируемость большого числа физико-химических процессов при проведении многократной термохимической обработки исходной ткани.

1.1.5 Особенности технологии производства углеродных тканей, выработанных из углеродных комплексных нитей

Исследования УТ различного переплетения выработанных в процессе ткачества из углеродных комплексных нитей разной линейной плотности показали, что углеродные комплексные нити, имеющие высокий модуль упругости и малое разрывное удлинение, не выдерживают многократных деформаций, которые присуще процессу ткачества. Углеродные нити чувствительны к изгибу и истиранию, поэтому выработка из высокомодульных углеродных комплексных нитей тканых структур на традиционном оборудовании затруднена [37-39, 115].

Многократные механические воздействия на углеродные нити основы и утка в процессе ткачества могут приводить к значительным изменениям прочностных свойств УТ.

В работе [38] авторами были спроектированы УТ с заданными параметрами и свойствами из углеродных нитей различной линейной плотности. Была проведена апробация изготовления УТ на челночном ткацком станке AT-100-5M и на лентоткацком станке NCE 1/365 швейцарской фирмы Jakob Muller.

В результате проведенной работы были выработаны образцы пяти видов переплетений. Установлено, что наибольшие затруднения при выработке имеют место для УТ полотняного переплетения, так как в данном случае углеродная нить испытывает наибольшее количество перегибов при формировании ткани. Наилучшие условия протекания технологического процесса наблюдались при выработке УТ сатинового переплетения, однако структура данного переплетения позволят получать ткани более рыхлого строения, её физико-механические показатели несколько ниже, чем у ткани полотняного переплетения.

Установлено, что использование полотняного переплетения позволяет получить УТ более легкую и тонкую, но более прочную, чем УТ других переплетений. Однако технологический процесс изготовления ткани полотняного переплетения протекает более напряженно.

В работе [115] было проведено исследование углеродных тканей разного переплетения. Установлено, что в зависимости от переплетения ткани, плотностей ткани по основе и по утку нити основы в процессе ткачества теряют прочностные показатели на 12-15 %, а нити утка на 5-6 %.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Строкин Кирилл Олегович, 2018 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Браутман, Л. Композиционные материалы. Т.2 : Механика композиционных материалов: пер. с англ. / под ред. А.А. Ильюшина. - М. : Мир, 1978. - 564 с.

2. Малмейстер, А.К. Сопротивление полимерных и композитных материалов / А.К. Малмейстер, В.П. Тамуж, Г.А. Тетерс. - Рига : Зинатне, 1980. - 572 с.

3. Кристенсен, Р. Введение в механику композитов: пер. с англ. / под ред. Ю.М. Тарнопольского. - М. : Мир, 1982. - 334с.

4. Boisse, P. Composite Reinforcements for Optimum Performance / P. Boisse. - Woodhead Publishing, 2011. - 696 p.

5. Скудра, А.М. Структурная теория армированных пластиков / А.М. Скудра, Ф.Я. Булавс. - Рига : Зинатне, 1978. - 192 с.

6. Победря, Б.Е. Механика композиционных материалов / Б.Е. Победря. -М. : Изд-во Моск. ун-та, 1984. - 336 с.

7. Черепанов, Г.П. Механика разрушения композиционных материалов / Г.П. Черепанов. - М. : Наука, 1983. - 296 с.

8. Фудзии, Т. Механика разрушения композиционных материалов / Т. Фудзии, М. Дзако ; пер. П.Я. Коросюцкой - М. : Мир, 1982. - 232 с.

9. Немировский, Ю.В. Прочность элементов конструкций из композитных материалов / Ю.В. Немировский, Б.С. Резников. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1986. - 165 с.

10. Ашкенази, Е.К. Анизотропия машиностроительных материалов / Е.К. Ашкенази. - Л. : Машиностроение, 1969. - 112 с.

11. Васильев, В.В. Механика конструкций из композиционных материалов / В.В. Васильев. - М. : Машиностроение, 1988. - 269 с.

12. Ван Фо Фы, Г.А. Конструкции из армированных пластмасс / Г.А. Ван Фо Фы. - Киев: Техника, 1971. - 232 с.

13. Мэттьюз, Ф. Композитные материалы. Механика и технология / Ф. Мэттьюз, Р. Ролингз. - М., Техносфера, 2004. - 408 с.

14. Композиционные материалы: справочник / под ред. В.В. Васильева. -М. : Машиностроение, 1990. - 512 с.

15. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учеб. пособие / М.Л. Кербер, В.М. Виноградов, Г.С. Головкин [и др.] ; под. ред. А.А. Берлина. - СПб.: Профессия, 2008. - 560 с.

16. Справочник по композиционным материалам: в 2 т. Т.1 / под ред. Дж. Любина ; пер. А.Б. Геллера. - М. : Машиностроение, 1988. - 448 с.

17. Конкин, А.А. Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы / А.А. Конкин. - М. : Химия, 1974. - 376 с.

18. Симамура, С. Углеродные волокна / Симамура С. ; пер. Ю.М. Товма-сяна.- М. : Мир, 1987. - 304 с.

19. Багров, Б.Н. Конструкционные материалы на основе углерода / Б.Н. Багров. - М. : Металлургия, 1975. - 272 с.

20. Келли, А. Высокопрочные материалы / А. Келли ; пер. С.Т. Милейко. -М. : Мир, 1976. - 261 с.

21. Работнов, Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела / Ю.Н. Ра-ботнов, М. : Наука. - 1988. - 712 с.

22. Изекил, Н. Новое производство химических волокон / Н. Изекил, Р. Спеин. - М. : Мир, 1968. - 354 с.

23. Мелешко, А.И. Углерод, углеродные волокна, углеродные композиты / А.И. Мелешко, С.П. Половников. - М.: «САЙНС-ПРЕСС», 2007. - 192 с.

24. Чу, Т.-В. Тканые конструкционные композиты / Т.-В. Чу, Ф. Ко. ; пер. - М. : Мир, 1991. - 432 с.

25. Справочник по композиционным материалам: в 2 т. Т.2 / под ред. Дж. Любина ; пер. А.Б. Геллера. - М. : Машиностроение, 1988. - 516 с.

26. Пространственно армированные композиционные материалы: справочник / под ред. Тарнопольского Ю.М. - М. : Машиностроение, 1987. - 218 с.

27. Комарова, Т.В. Получение углеродных материалов: учеб. пособие / Т.В. Комарова. - М. : изд. РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2001. - 95 с.

28. Конкин, А.А. Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы / А. А. Конкин. - М. : Химия, 1974. - 376 с.

29. Перепелкин, К.Е. Армирующие волокна и волокнистые полимерные композиты. / К.Е. Перепелкин. - СПб. : изд. «Научные основы и технологии», 2015. - 380 с.

30. Конкин, A.A. Углеродные волокнистые материалы / А. А. Конкин. - М. : Химия, 1978. - 340 с.

31. Островский, В.С. Искусственный графит / Ю.С. Виргильев, В.И. Костиков, Н.Н. Шипков. - М. : Металлургия, 1986. - 272 с.

32. Уббелоде, А.Р. Графит и его кристаллические соединения / А.Р. Уббе-лоде, Ф.А. Льюис ; пер. Е.С. Головина. - М. : Мир, 1965. - 256 с.

33. Островский, В.С. К вопросу о классификации искусственных углеродных материалов / В.С. Островский // Химия твердого топлива, 1980, №5. - 72 с.

34. Черненко, Д.Н. Разработка и исследование технологического процесса получения углеродных тканей из гидратцеллюлозных волокон: дис. ... канд. техн. наук: 05.16.06 / Д.Н. Черненко - М.: ФГУП «НИИграфит», 2015. - 240 с.

35. Примаченко, Б.М. Разработка методов прогнозирования структуры и эксплуатационных свойств тканей бытового и технического назначения на основе технологических параметров их производства: дис. ... докт. техн. наук: 05.19.02 / Б.М. Примаченко. - СПб. : СПГУТД, 2009. - 406 с.

36. Примаченко, Б.М. Моделирование технологических процессов и материалов (Детерминированные модели): учеб. пособие / Б.М. Примаченко. - СПб. : СПГУТД, 2012. - 147 с.

37. Николаев, С.Д. Метод проектирования углеродных тканей / С.Д. Николаев, Е.В. Евсюкова // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1995, № 3. - С.25-37.

38. Евсюкова, Е.В. Разработка структуры и исследование свойств углеродных тканей для композитов / Е.В. Евсюкова // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 2013, №2. - С.74-77.

39. Раскутин, А.Е. Углеродные ткани для производства конструкций из полимерных композиционных материалов / А.Е. Раскутин // Материаловедение, 2014, № 8. - C.5.

40. Peirce, F.T. The Geometry of Cloth Structure / F.T. Peirce // J. Text. Inst. -Vol.1037, №28. - Т45-Т96 (№3).

41. Новиков, Н.Г. О строении ткани и о проектировании ее с помощью геометрического метода / Н.Г. Новиков // Текстильная промышленность, 1946, Т.6. -№2-6.

42. Зворыкина, E.K. К вопросу о геометрическом методе определения величины усадки ткани в ткачестве / E.K. Зворыкина // Текстильная промышленность, 1948, №1. - С. 16-32.

43. Kemp, A. An Extension of Peirce's Cloth Geometry To the Treatment of Non-circular Threads / A. Kemp // J. Text. Inst, 1958, Vol.49. - T44 - T48 (№ 1).

44. Смирнов, В.И. Теоретические исследования строения тканей полотняного переплетения / В.И. Смирнов. - М. : Ростехиздат, 1960. - 100 с.

45. Воробьев, В.А. Метод расчета при построении шерстяной пряжи и ткани. - М.: Легкая индустрия, 1964. - 164с.

46. Мартынова, А.А. Факторы, влияющие на строение и свойства ткани / А.А. Мартынова. - М. : МТИ, 1976. - 40с.

47. Севостьянов, П.А. Компьютерные модели в механике волокнистых материалов / П.А. Севостьянов. - М. : Тисо Принт, 2013. - 254 с.

48. Склянников, В.П. Строение и качество тканей / В.П. Склянников. - М. : Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 176 с.

49. Ерохин, Ю.Ф. К вопросу определения некоторых параметров строения ткани / Ю.Ф. Ерохин, В.А. Синицын, Т.Ю. Карева // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1992, №6. - С.57-59.

50. Синицын, В.А. Модель построения элемента ткани при расчете геометрической плотности / В.А. Синицын, Т.Ю. Карева // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1993, № 5. - С.45-48.

51. Синицын, В.А. Методика расчета параметров строения тканей с переменной плотностью расположения нитей / В.А. Синицын // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1997, №1 - С.40-44.

52. Гусаков, А.В. Производство технических сукон и сеток / А.В. Гусаков, А.Н. Могильный, Л.И. Понов, С.Ф. Привалов. - СПб. : Недра, 1999. - 363 с.

53. Чугин, В.В. Смятие нитей в ткани / В.В. Чугин, А.П. Цыбульняк // Новое в технике и технологии текстильного производства: сб. науч. тр. - М. : ЦНИИТЭИлегиром, 1990. - С.38-40.

54. Ефремов, Д.Е., Амаржаргалея Т. Использование параболы в геометрии элемента ткани / Д.Е. Ефремов, Т. Амаржаргалея // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1980, №5. - С.47-49.

55. Чугин, В.В. Переходный участок нити в однослойной ткани / В.В. Чугин // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1993, № 1. - С.45-48, №3. - С.38-42, №4. - С.42-46.

56. Ломов, С.В. Описание формы комплексной нити в ткани произвольного переплетения с помощью сплайн-функций / С.В. Ломов // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1990, № 5. - С.49-52.

57. Гречухин, А.П. Математическая модель строения ткани из углеродных нитей / А.П. Гречухин // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 2015, № 5. - С.45-48.

58. Кареева, Т.К. Определение величины изгиба нитей основы в тканях новых структур на основе линейной теории изгиба / Т.К. Кареева // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 2002, №3. - С.48-51.

59. Букаев, П.Т. Определение параметров элемента ткани полотняного переплетения / П.Т. Букаев // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1984, №1. - С. 51-55.

60. Алексеев, К.Г. Основы расчета параметров строения и формирования тканей / К.Г. Алексеев. - М.: «Легкая индустрия», 1973. - 168 с.

61. Olofsson, В. The Setting of Wool Fabrics - a Theoretical Study / В. Olofsson // J. Text. Inst., 1961. - T.272-T.290 (№ 6).

62. Olofsson, B.A General Model of a Fabric as a Geometric-mechanical Structure / В. Olofsson // J. Text. Inst., 1964, Vol.55 (№ 11). - T.541 - T.557.

63. De Jong, S. An Energy Analysis of Woven-fabric Mechanics by Means of Optimal Control Theory. P I : Tensile Properties / S. De Jong, R.A. Poslle // J. Text. Inst., 1977, Vol.68 (№ 11). - P.350-361.

64. De Jong, S. General Energy Analysis of Fabric Mechanics by Means of Optimal Control Theory / S. De Jong, R.A. Poslle // Textile Res. J., 1978, Vol.48 (№ 3). -P.127-135.

65. Knoll, A.L. The Geometry and Mechanics of the Plane-Weave Structure: A Comparison of the General Energy method of Analysis and Previous models / A.L. Knoll // J. Text. Inst., 1979, Vol.70 (№ 5). - P. 163-171.

66. Knoll, A.L. Modified Equations for the Energy Analysis of the Plain-Weave, Including Yarn Extension / A.L. Knoll // J. Text. Inst., 1979 , Vol.70 (№ 8). - P.355-358.

67. Чугин, В.В. Энергетический анализ структуры ткани / В.В. Чугин // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1990, № 3. - С. 50-52.

68. Чугин, В.В. Метод расчета порядка фазы строения любого элемента ткани в раппорте переплетения нитей / В.В. Чугин // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1990, № 4. - С.35-39.

69. Николаев, С.Д. Прогнозирование изготовления тканей заданного строения: учебное пособие / С.Д. Николаев. - М. : МТИ, 1990. - 62 с.

70. Мельяченко, Ж.В. Взаимосвязь технологических параметров ткачества и параметров строения вырабатываемых тканей / Ж.В. Мельяченко, С.Д. Николаев // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1991, №1. - С.47-50.

71. Степанов, Г.В. Математическая модель строения ткани / Г.В. Степанов // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1992, №3. - С. 50-52.

72. Степанов, Г.В. Обобщенная модель строения ткани / Г.В. Степанов // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1992, №1. - С.46-50.

73. Юхин, С.С. Методы расчета параметров строения тканей / С.С. Юхин, С.А. Цыцилина // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1996, №5. - С.36-38.

74. Юхин, С.С. Теоретический расчет параметров строения высокоплотных тканей с использованием нелинейной теории изгиба / С.С. Юхин, С.А. Цыци-лина // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1997, №1. - С.40-41.

75. Васильева, С.Г. Влияние натяжения нитей на параметры строения ткани / С.Г. Васильева, Ю.Ф. Ерохин, Н.М. Сокерин, В.А. Синицин // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1998, №3. - С.44-47.

76. Степанов, Г.В. Теория строения ткани / Г.В. Степанов, С.Г. Степанов. -Иваново : ИГТА, 2004. - 492 с.

77. Николаев, С.Д. Исследование строения и свойств суровых и готовых тканей / С.Д. Николаев, Л.Г. Руденко // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 2005, №1. - С.45-48.

78. Гусаков, А.В. Производство технических сукон и сеток / А.В. Гусаков, А.Н. Могильный, Л.Н. Попов, С.Ф. Привалов. - СПб. : Недра, 1999. - 363 с.

79. Мартынов, А.А. Расчет разрывной полоски ткани / А.А. Мартынов, А.В. Васильев, Н.А. Власова // Текстильная промышленность, 1988, №5. - С.69.

80. Кукин, Г.Н. Текстильное материаловедение (исходные текстильные материалы): учебник для вузов / Г.Н. Кукин, А.Н. Соловьев. - М. : Легпромбытиз-дат, 1985. - 216 с.

81. Кукин, Г.Н. Текстильное материаловедение. Текстильные полотна и изделия: учебник для вузов / Г.Н. Кукин, А.Н. Соловьев. - М. : Легпромбытиздат, 1992. - 272 с.

82. Кирюхин, С.М. Текстильное материаловедение / С.М. Кирюхин, Ю.С. Шустов. - М. : КолосС, 2011. - 360 с.

83. Склянников, В.П. Строение и качество тканей / В.П. Склянников. - М. : Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 176 с.

84. Гаврилова, И.М. Разработка новых текстильных материалов специального назначения / И.М. Гаврилова, Е.В. Евсюкова, Т.Ю. Карева [и др.] ; ред. С.Д. Николаева. - М. : МГТУ им А.Н. Косыгина, 2012. - 110 с.

85. Zennax- Kerr, R. Cloths atcharcoal / R. Zennax- Kerr // Textile Asia, 1983, Vol.14, №4. - P.47-48,57.

86. Mallick, P.K. Fiber-reinforced composites. Materials, Manufacturing and Design / P.K. Mallick. - CRC press. Taylor and Francis Group, 2008. - 619 p.

87. Бануков, В.А. Армированные пластики: справочное пособие // В.А. Ба-нуков. - М. : Изд-во МАИ, 1997. - 402 с.

88. Gibson, R.F. Principles of composite material mechanics / R.F. Gibson. -CRC press. Taylor and Francis Group, 2007. - 579 p.

89. Трофимов, H.H. Основы создания полимерных композитов / H.H. Трофимов, М.З. Канович. - М. : Наука, 1999. - 538 с.

90. Берлин, А.А. Принципы создания полимерных композиционных материалов / А.А. Берлин, С.А. Вольфсон, В.Г. Ошмян, И.С. Ениколопов. - М. : Химия, 1990. - 296 с.

91. Примаченко, Б.М. Разработка путей оптимизации процесса прибоя уточной нити на ткацком станке: дис. ... канд. техн. наук. - 05.19.02 / Б.М. Примаченко. - Л. : ЛИТЛП, 1984. - 292 с.

92. Армированные пластики - современные конструкционные материалы на их основе // Российский химический журнал, 2001, Т.10, №2. - 327 с.

93. Троснянская, Е.Б. Связующие на основе эпоксидных смол / Е.Б. Трос-нянская, Ю.А. Михайлин, С.Г. Кулик, М.И. Степанова. - М. : МАТИ, 1990. - 65 с.

94. Армированные пластики. Справ. пособие / Под ред. Головкина Г.С. -М. : МАИ, 1997. - 404 с.

95. Яновский, Ю.Г. Особенности физико-механических свойств композиционных материалов на основе полимеров и углеродных волокон / Ю.Г. Яновский, А.Г. Сирота, В.В. Богданов, П.А. Филиппенков // Механика композиционных материалов и конструкций, 1997, Т.3, №2. - С. 101-107.

96. Анисимов, Ю.Н. Армированные углеродной тканью композиты на основе модифицированных эпоксидных смол и прогнозирование прочностных свойств / Ю.Н. Анисимов, С.Н. Савин // Журн. прикл. химии, 2002, Т.75. - №6. -С.1015-1019.

97. Маркин, В.Б. Расчетная оценка вязкоупругих характеристик межфазных слоев и закономерности их влияния в полимерных композиционных материалах / В.Б. Маркин // Композиты - народное хозяйство России (Композит-95): тр. Междунар. науч.-техн. конф. - Барнаул : АлтГТУ им И.И. Ползунова, 1995. - 98 с.

98. Кадыкова, Ю.А. Физико-химическое взаимодействие в полимерных композиционных материалах на основе углеродных, стеклянных и базальтовых волокон / Ю.А. Кадыкова, С.Е. Артеменко, О.Г. Васильева, А.Н. Леонтьева // Хим. волокна, 2003, №6. - С. 39-41.

99. Тимофеева, М.Ю. Закономерности адгезии многокомпонентных систем к волокнистым субстратам / М.Ю. Тимофеева, М.Ю. Доломатов // Пластич. массы, 2002, №2. - С.4-6.

100. Горбаткина, Ю.А. Адгезионная прочность в системах полимер-волокно / Ю.А. Горбаткина. - М. : Химия, 1987. - 192 с.

101. Зайцев, Ю.С. Эпоксидные олигомеры и клеевые композиции / Ю.С. Зайцев, Ю.С. Кочергин, М.К. Пактер, Р.В. Кучер. - Киев : Наукова думка, 1990. -200 с.

102. Браутман, Л. Композиционные материалы. Т.6 : Поверхности раздела в полимерных композитах: пер. с англ. / под ред. А.А. Ильюшина. - М. : Мир, 1978. -296 с.

103. Чернин, И.З. Эпоксидные полимеры и композиции / И.З. Чернин, Ф.М. Смехов, Ю.В. Жердев. - М. : Химия, 1982. - 232 с.

104. Мошинский, Л.А. Эпоксидные смолы и отвердители / Л.А. Мошин-ский. - Тель-Авив: Аркадия пресс Лтд, 1995. - 370 с.

105. То^^е, М.К. Ткани из волокна, содержащих углерод, их свойства и области применения / М.К. То^^е, М.В. Dowall // ТехйНа, 1977, №5. - Р.53-58.

106. Лупинович, Л.Н. Полимерные связующие для композиционных материалов на основе химических волокон / Л.Н. Лупинович. - М. : НИИТЭхим, 1989. - 47 с.

107. Ли, X. Справочное руководство по эпоксидным смолам / X. Ли, К. Невилл ; пер. с англ. - М.: Энергияю, 1973. - С. 483.

108. Солодиков, В.И. Влияние активного разбавителя на свойства эпоксидного связующего и однонаправленного углепластика на его основе / В.И. Солодиков, Ю.А. Горбаткина, A.M. Куперман // Механика композитных материалов, 2002, Т.39, №6. - С.745-758.

109. Бартинев, Г.М. Физика и механика полимеров / Г.М. Бартинев, Ю.В. Зеленов. - М.: Высшая школа, 1983. - 391 с.

110. Нильсен, Л. Механические свойства полимеров и полимерных композиций / Л. Нильсен ; пер. с англ. - М. : Химия, 1978. - 312 с.

111. Гуль, В.Е. Релаксация и прочность полимеров / В.Е. Гуль // ЖВХО им. Д.И. Менделеева, 1986, Т.31, № 1. - С.41-45.

112. Маркевич, М.А. Структура и свойства сетчатых полимеров на основе эпоксидных олигомеров, отвержденных дициандиамидом / М.А. Маркевич, В.И. Иржак, Э.В. Прут // Высокомолекул. соедин. Сер. А, 1985, Т. 27, №2 6. - С. 1236-1242.

113. Чернин, И.З. Прогнозирование свойств эпоксидных композиций, от-верждаемых аминами алифатического типа / И.З. Чернин, О.В. Басаргин, А.Н. Али-пов // Пластич. массы, 1992, № 3. - С.21-23.

114. Жигун, Е.Г. Влияние искривления волокон на жесткость и прочность композитных материалов. автореферат дис. ... канд. техн. наук. - Рига, 1969. - 16 с.

115. Кащеева, М.М. Разработка облегченных структур технических тканей из углеродных нитей и особенности их изготовления на ткацком станке: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.01 / М.М. Кащеева. - М., 2009. - 141 с

116. Букаев, П.Т. Хлопкоткачество: справочник / П.Т. Букаев, Э.А. Оников. - М. : Легпромбытиздат, 1987. - 576 с.

117. Власов, П.В. Нормализация процесса ткачества / П.В. Власов. - М. : Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 296 с.

118. Sutton, W.H. Development of composite structural materials for space vehicle applications/ W.H. Sutton // ARS Journal, 1962, Vol.32, №4. - P.593-600.

119. Волосков, Г.А. Влияние режимов отверждения на механические свойства эпоксиполимеров / Г.А. Волосков, В.А. Липская, Т.С. Бабич [и др.] // Пластич. массы, 1981, № 3. - С. 42-43.

120. Дронова, Л.В. Влияние молекулярной массы олигомера на структуру и свойства эпоксиаминных полимеров / Л.В. Дронова, А.И. Мамаев, Ф.М. Смехов [и др.] // Высокомолекул. соедин., 1992, Т. 34, № 1. - С. 17-23.

121. Аскадский, А.А. Химическое строение и физические свойства полимеров / А.А. Аскадский, Ю.И. Матвеев. - М. : Химия, 1983. - 112 с.

122. Нарисава, И. Прочность полимерных материалов / И. Нарисава ; пер. с яп. - М. : Химия, 1987. - 400 с.

123. Бартенев, Г.М. Релаксационные свойства полимеров / Г.М. Бартенев, А.Г. Бартенева. - М. : Химия, 1992. - 383 с.

124. Кузнецова, В.М. Исследование влияния химического строения амин-ных отвердителей и легирующих добавок на величину остаточных напряжений и релаксационные свойства эпоксидных систем / В.М. Кузнецова, В.Е. Бекетов // Журн. приклад, химии, 1983, №10. - С. 2317-2322.

125. Сталевич, A.M. Деформирование ориентированных полимеров / А.М. Сталевич. - СПб. : СПГУТД, 2002. - 250 с.

126. Kawabata, S. The Finite-deformation Theory of Plain-weave Fabrics / S. Ka-wabata, M. Niwa, H. Kawai // J. Text. Inst., 1973, Vol. 64, P I. The Biaxial-deformation Theory. - P. 21-46 (№ 1), P II. The Uniaxial-deformation Theory. - P. 47-61 (№ 2).

127. Leaf, G.A.V. The Initial Load-Extension Behavior of Plain-woven Fabrics / G.A.V. Leaf, K.H. Kandil // J. Text. Inst., 1980, Vol.71(№ 1). - P. 46-64.

128. Leaf, G.A. V., Anandjiwala R.D. A Generalized Model of Plain Woven Fabric / G.A.V. Leaf, R.D. Anandjiwala // Text. Res. J., 1985, Vol.55(№ 2). - P.113-121.

129. Anandjiwala, R.D. A Generalized Model for Predicting Load-Extension and Recovery of Plain Woven Fabric. Part I Theoretical / R.D. Anandjiwala, G.A.V. Leaf // Text. Res. J., 1991, Vol.61 (№ 11). - P. 619-634.

130. Sun, F. A Generalized Model for Predicting Load-Extension Properties of Woven Fabrics / F. Sun, A.M. Seyam, B.S. Gupta // Text. Res. J., 1997, Vol.67(№ 6). -P. 866-874.

131. Realff, M.L. A Micromechanical Model of the Tensile Behavior of Woven Fabric / M.L. Realff, M.C. Boyce, A. Backer // Text. Res. J., 1997, Vol. 67(№ 6). - P.445-459.

132. Ломов, C.B. Автоматизированный расчет строения многослойных тканых структур. Ч I. / С.В. Ломов // Известия вузов. Технология текстильной пром-сти, 1993, № 1. - С. 40-45.

133. Ломов, С.В. Автоматизированный расчет строения многослойных тканых структур. Ч II. / С.В. Ломов // Известия вузов. Технология текстильной пром-сти, 1993, № 2. - С. 47-50.

134. Ломов, C.B. Прогнозирование строения и механических свойств технических тканей методами математического моделирования: дис. ... докт. техн. наук. 05.19.02 / С.В. Ломов. - СПб.: СПГУТД, 1995. - 422 с.

135. Ломов, C.B., Гусаков A.B. Математическое моделирование строения трехмерных тканей / C.B. Ломов, A.B. Гусаков // Известия вузов. Технология текстильной пром-сти, 1999, № 1. - С.50-53.

136. Tarfaoui, M. Predicting the Stress-strain Behavior of Woven Fabrics using the Finite Element Method / M. Tarfaoui, J.Y. Drean // Textile Res. J., 2001, Vol.71 (№ 7). - P.790-795.

137. Lomov, S.V. Meso-FE modelling of textile composites: Road map, data flow and algorithms / S.V. Lomov, D.S. Ivanov, I. Verpoest, M. Zako // Composites Science and Technology, 2007, №67. - P.1870-1891.

138. Lomov, S.V. Full field strain measurements for validation of meso-FE analysis of textile composites / S.V. Lomov, D.S. Ivanov, I. Verpoest, M. Zako, T. Kurashiki // Composites part A, 2008, №39. - P.1218-1231.

139. Xu, J. Meso-scale modeling of static and fatigue damage in woven composite materials with finite element method / J. Xu, , S.V. Lomov, I. Verpoest, S. Daggumati, W. Van Paepegem, J. Degriek // 17th International Conference on Composite Materials (ICCM-17). Edinburgh. - 2009.

140. Ломов, С.В. WiseTex - виртуальный мир и реальное прогнозирование структуры и свойств текстильных полимерных композитов / С.В. Ломов, И. Фер-пуст // Технический текстиль, 2006. - №13.

141. Gibson, R.F. Prediction of fiber-matrix interphase effects on damping of composites using micromechanical strain energy. Finite element approach / R.F. Gibson, S.J. Hwang // Composites Engineering, 1993, Vol. 3. - №10. - P.975-984.

142. Rudov-Clark, S. Geometric and mechanical modelling of 3D woven composites / S. Rudov-Clark, S.V. Lomov, M.K. Bannister, A.P. Mouritz, I. Verpoest // Proceedings of the 14th International Conference on Composite Materials, San Diego, USA. 14-18 July 2003.

143. Bogdanovich, A.E. Multi-scale modeling, stress and failure analyses of 3-D woven composites / A.E. Bogdanovich // Journal of Materials Science, 2006, Vol.41, №20. - P.6547-6590.

144. Zako, M. Finite element analysis of damaged woven fabric composite materials / M. Zako, , Y. Uetsujib, T. Kurashikia // Composites Science and Technology, 2003, Vol.63, №7. - P.507-516.

145. Nicoletto, G. Failure mechanisms in twill-weave laminates: FEM predictions vs. experiments / G. Nicoletto, E. Riva // Composites Part A, 2004, Vol. 35, № 7-8. -P.787-795.

146. Браутман, Л. Композиционные материалы. Т.5 : Разрушение и усталость : пер. с англ. / под ред. А.А. Ильюшина. - М. : Мир, 1978. - 564 с.

147. Тимошенко, С.П. Сопротивление материалов. Т.2 / С.П. Тимошенко. -М. : Наука, 1965. - 480 с.

148. Хилл, Р. Теория механических свойств волокнистых композиционных материалов. Упругое поведение. Механика / Р. Хилл ; сб. пер. - 1966. - Т. 96. - № 2 - С.317-349.

149. Ву, Э.М. Феноменологические критерии разрушения анизотропных сред / Э.М. Ву // Механика композиционных материалов. - М. : Мир, 1978. С.401 -491.

150. Вишняков, Л.Р. Композиционные материалы: справочник / Л.Р. Вишняков, Т.В. Грудина, В.Х. Кадыров [и др.]. - Киев : Наукова думка, 1985. - 592 с.

151. Бахвалов, Н.С. Осредненные характеристики тел с периодической структурой / Н.С. Бахвалов // Докл. АН СССР. - 1974. - Т. 218. - № 5. - С. 1040-1048.

152. Kelly, A., Tyson R. Fiber Strengthened Materials / A. Kelly, R. Tyson // Second International Materials Symp. - Univ.Calif, 1964.

153. Ambartsumyan, S.A. Theory of anisotropic plates / S.A. Ambartsumyan. -Technomic Publishing Co. Inc, 1970. - 255 p.

154. Труевцев, Н.Н. Моделирование текстиля методом конечных элементов / Н.Н. Труевцев // Технический текстиль, 2007, №15. - С.25-31.

155. Lomov, S.V. Textile geometry preprocessor for meso-mechanical models of woven composites / S.V. Lomov, A.V Gusakov., G. Huysmans, A. Prodromou // Composites Science and Technology, 2000, №60. - P.2083-2095.

156. Lomov, S.V. Textile Composites: Modelling Strategies / S.V. Lomov, G. Huysmans, Y. Luo, R. Parnas, A. Prodromou // Composites part A, 2001, №32(10). -P.1379-1394.

157. Verpoest ,I. Virtual textile composites software WiseTex: integration with micro-mechanical, permeability and structural analysis / I. Verpoest, S.V. Lomov // Composites Science and Technology, 2005, №65(15-16). - P.2563-2574.

158. Lomov, S.V. Meso-macro integration of modelling of stiffness of textile composites / S.V. Lomov, L. Dufort, P. De Luca, I. Verpoest // Proceedings of the 28th International Conference of SAMPEEurope, 2007. - P.403-408.

159. Lomov, S.V. Hierarchy of textile structures and architecture of fabric geometric models / S.V. Lomov, G. Huysmans, I. Verpoest // Textile Research Journal, 2001, №71(6). - P.534-543.

160. Boisse, P. A mesoscopic approach for the simulation of woven fibre composite forming / P. Boisse , B. Zouari, A. Gasser // Composites Science and Technology, 2005, №65 - P.429-436.

161. Пахомов, К.С. Влияние модификаторов на реокинетику отверждения хлорсодержащих эпоксидных связующих / К.С. Пахомов, А.Ю. Зарубина, Ю.В.

Антипов, И.Д. Симонов-Емельянов // Пластические массы, 2012, № 5. - С. 12-13.

162. Пахомов, К.С. Вязкостные характеристики и реокинетика эпоксидного олигомера с активным разбавителем / К.С. Пахомов, Ю.В. Антипов, И.Д. Симонов-Емельянов // Пластические массы, 2016, № 1. - С.27-35.

163. Сапронов, А.А. Исследование адгезионных и физикомеханических свойств эпоксидных нанокомпозитов, наполненных фуллереном / А.А. Сапронов,

A.П. Бень, Н.Н. Букетова // Пластические массы, 2015, № 9. - С. 18-20.

164. Гольденблат, И.И. Критерии прочности конструкционных материалов / И.И. Гольденблат, В.А. Копнов. - М. : Машиностроение, 1968. - 192 с.

165. Кобзарь, А. И. Прикладная математическая статистика / А.И. Кобзарь.

- М. : Физматлит, 2006. - 816 с.

166. Тимошенко, С. П. Сопротивление материалов. Том 1 / С.П. Тимошенко.

- М. : Физматиздат, 1960. - 379 с.

167. Макарова, Н. В., Трофимец В. Я. Статистика в Excel / Н. В. Макарова,

B.Я. Трофимец. - М. : Финансы и статистика, 2012. - 368 с.

168. Камке, Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям / Э. Камке. - М. : Наука, 1976. - 588 с.

169. Примаченко, Б. М. Теоретическое исследование процесса прибоя уточной нити на ткацком станке / Б.М. Примаченко // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна, 2006, № 12. - С.56-64.

170. Лутц, М. Изучаем Python / М. Лутц ; пер. А. Глунова. - СПб. : Символ-Плюс, 2011. - 1280 с.

171. Саммерфилд, М. Python на практике / М. Саммерфилд ; пер. А.А. Слин-кина. - М. : ДМК Пресс, 2014. - 338 с.

172. Шишкин, И.Ф. Теоретическая метрология. Часть 1. Общая теория измерений / И.Ф. Шишкин. - СПб. : Питер, 2010. - 192 с.

173. ГОСТ 6611.2 - 73. Нити текстильные. Методы определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве. Введ. 1976-01-01. - М. : Издательство стандартов, 1997. - 36 с.

174. ГОСТ Р 8.736-2011. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения. Введ. 2011-12-13. - М. : Издательств стандартов, 2013. - 23 с.

175. ГОСТ 6611.1 - 73. Нити текстильные. Методы определения линейной плотности. Введ. 1976-01-01. - М. : Издательств стандартов, 1997. - 30 с.

176. ГОСТ 6611.3 - 2003. Материалы текстильные. Нити. Методы определения числа кручений, укрутки и направления крутки. Введ. 2005-12-01. - М. : Стандартинформ, 2005. - 18 с.

177. ГОСТ 29104.3 - 91. Ткани технические. Метод определения количества нитей на 10 см. Введ. 1993-01-01. - М. : Издательство стандартов, 2004. - 4 с.

178. ГОСТ 29104.2 - 94. Ткани технические. Метод определения толщины. Введ. 1993-01-01. - М. : Издательство стандартов, 2004. - 4 с.

179. ГОСТ 29104.0 - 94. Ткани технические. Правила приемки и метод отбора проб. Введ. 1993-01-01. - М. : Издательство стандартов, 2004. - 5 с.

180. ГОСТ 29104.1 - 91. Ткани технические. Методы определения линейных размеров, линейной и поверхностной плотности. Введ. 1993-01-01. - М. : Издательство стандартов, 2004. - 7 с.

181. ГОСТ 29104.4 - 91. Ткани технические. Метод определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве. Введ. 1993-01-01. - М. : Издательство стандартов, 2004. - 7 с.

182. ГОСТ 12088 - 77. Материалы текстильные и изделия из них. Метод определения воздухопроницаемости. Введ. 1979-01-01. - М. : Издательство стандартов, 2003. - 11 с.

183. ГОСТ 33742 - 2016. Композиты полимерные. Классификация. Введ. 2017-01-01. - М. : Издательство «Стандартинформ», 2016. - 6 с.

184. ГОСТ 32794 - 2014. Композиты полимерные. Термины и определения. Введ. 2015-09-01. - М. : Издательство «Стандартинформ», 2015. - 98 с.

185. ГОСТ 10587-84 «Смолы эпоксидно-диановые неотвержденные. Технические условия». Введ. 01-01-1985. - М. : Издательство стандартов, 1989. - 20 с.

186. ГОСТ 32656-2014 «Композиты полимерные. Методы испытаний. Испытания на растяжение». Введ. 28-03-2014. - М. : Издательство «Стандартин-форм», 2014. - 38 с.

187. МИ 2083-90. Измерения косвенные. Определение результатов измерений и оценивание их погрешностей. Введ. 1992-01-01. - М. : Издательство стандартов, 1991. - 11 с.

2500

2000

ц 1500

о

1000

500

О

Рисунок А.1 - Диаграммы растяжения образцов углеродной нити 1

20000

0 5 10 20 25

Относительное удлинение, % Рисунок А.2 - Диаграммы растяжения образцов углеродной нити 2

Относительное удяшнение, %

Таблица Б.1 - Определение линейной плотности нитей основы и утка ткани 1 и ткани 2

№ Ткань 1 Ткань 2

Tо, текс T , текс у Tо, текс T , текс у

1 92,10 93,55 203,61 208,28

2 93,17 100,33 202,31 203,81

3 93,18 101,32 201,98 203,18

4 91,56 99,19 205,61 201,59

5 94,43 100,16 203,63 203,49

6 91,94 100,33 201,65 207,62

7 93,36 99,67 201,98 206,98

8 91,95 101,00 203,95 204,44

9 91,92 100,33 201,65 204,44

10 90,56 101,16 200,33 201,27

11 91,75 101,16 201,32 201,27

12 94,43 99,84 203,95 203,49

13 - - 201,95 203,48

14 - - 202,63 204,75

15 - - 202,63 202,22

16 - - 201,32 202,22

17 - - 206,25 202,53

18 - - 204,61 205,06

19 - - 203,29 205,99

20 - - 205,26 202,84

21 - - 205,59 203,16

22 - - 204,93 203,47

23 - - 201,64 205,68

24 - - 205,59 207,89

25 - - 203,95 205,98

26 - - 205,27 202,83

27 - - 201,97 205,66

28 - - 204,61 199,37

29 - - 201,98 200,94

30 - - 202,30 204,09

Таблица Б.2 - Определение крутки нитей ткани 1

№ Кфо , кр/м к фу, кр/м

1 86 152

2 90 158

3 92 172

4 92 174

5 84 180

6 78 198

7 92 158

8 86 178

9 100 164

10 76 152

Таблица Б.3 - Определение числа основных и уточных нитей на 10 см

№ Ткань 1 Ткань 2

Число нитей основы Число нитей утка Число нитей основы Число нитей утка

1 186 134 51 50

2 168 134 50 50

3 178 134 50 50

4 188 136 50 51

5 180 136 50 50

6 182 136 - -

7 188 138 - -

8 174 128 - -

Таблица В.1 - Определение параметров структуры ткани 1

№ 2п, мм 21, мм Ко, мм Ку, мм Ооу, мм Оо2, мм Ву^ мм Оу$ мм с, мм V, мм Щ мм

1 5,367 2,278 2,684 1,139 0,588 0,345 0,571 0,372 0,268 0,44 0,840

2 5,391 2,148 2,696 1,074 0,629 0,319 0,495 0,305 0,19 0,31 0,813

3 5,575 2,280 2,788 1,140 0,617 0,302 0,513 0,297 0,216 0,44 0,816

4 5,689 2,190 2,845 1,095 0,610 0,293 0,495 0,300 0,251 0,509 0,791

5 5,519 2,155 2,760 1,078 0,595 0,311 0,545 0,297 0,208 0,491 0,818

6 5,356 2,242 2,678 1,121 0,582 0,328 0,532 0,337 0,201 0,078 0,821

7 5,701 2,207 2,851 1,104 0,621 0,397 0,561 0,427 0,259 0,509 0,808

8 5,219 2,276 2,610 1,138 0,638 0,345 0,560 0,295 0,25 0,353 0,809

9 5,486 2,147 2,743 1,074 0,655 0,336 0,502 0,378 0,259 0,38 0,788

10 5,448 2,250 2,724 1,125 0,582 0,345 0,436 0,357 0,276 0,38 0,791

11 5,459 3,078 2,730 1,539 0,556 0,397 0,567 0,335 0,247 0,371 0,828

12 5,448 2,150 2,724 1,075 0,582 0,345 0,556 0,293 0,276 0,397 0,835

13 5,370 2,235 2,685 1,118 0,587 0,241 0,482 0,355 0,207 0,319 0,818

14 5,392 2,293 2,696 1,147 0,578 0,310 0,528 0,274 0,233 0,492 0,839

15 5,474 2,286 2,737 1,143 0,583 0,328 0,581 0,259 0,259 0,426 0,825

16 5,478 2,190 2,739 1,095 0,592 0,345 0,463 0,325 0,207 0,51 0,822

17 5,471 2,181 2,736 1,091 0,539 0,345 0,507 0,295 0,198 0,474 0,811

18 5,360 2,215 2,680 1,108 0,561 0,363 0,555 0,337 0,26 0,491 0,843

19 5,771 2,242 2,886 1,121 0,604 0,405 0,627 0,287 0,199 0,474 0,841

20 5,724 2,362 2,862 1,181 0,582 0,353 0,448 0,299 0,242 0,479 0,841

21 5,657 2,207 2,829 1,104 0,567 0,345 0,493 0,287 0,259 0,466 0,833

22 5,817 2,349 2,909 1,175 0,630 0,371 0,586 0,226 0,224 0,371 0,828

23 5,759 2,233 2,880 1,117 0,591 0,345 0,584 0,268 0,31 0,391 0,833

24 5,695 2,314 2,848 1,157 0,600 0,336 0,593 0,250 0,267 0,372 0,812

Таблица В.2 - Определение параметров структуры ткани 2

№ 2п, мм 21, мм Ко, мм Ку, мм Боу, мм Бое, мм Бу^, мм Бу^, мм с, мм V, мм И, мм

1 4,000 4,026 2,064 2,070 1,518 0,172 1,491 0,173 0,112 0,139 0,387

2 4,031 4,069 2,035 2,117 1,440 0,202 1,543 0,164 0,103 0,106 0,396

3 3,931 4,017 2,073 2,072 1,543 0,181 1,469 0,190 0,100 0,147 0,397

4 3,845 4,026 2,026 2,099 1,457 0,207 1,457 0,198 0,095 0,090 0,406

5 3,698 4,086 1,967 2,092 1,476 0,198 1,414 0,198 0,095 0,114 0,407

6 3,931 4,129 1,966 2,111 1,526 0,181 1,465 0,198 0,104 0,107 0,407

7 3,983 4,009 2,084 2,091 1,423 0,181 1,465 0,181 0,121 0,147 0,406

8 4,017 4,120 2,101 2,137 1,491 0,190 1,414 0,198 0,122 0,147 0,417

9 4,017 4,194 2,086 2,013 1,440 0,198 1,491 0,172 0,112 0,147 0,426

10 4,008 4,051 2,086 2,091 1,552 0,190 1,448 0,181 0,103 0,146 0,436

11 3,939 4,060 2,059 2,102 1,466 0,207 1,448 0,198 0,095 0,114 0,437

12 3,939 4,198 2,046 2,134 1,509 0,207 1,457 0,190 0,086 0,146 0,452

13 4,008 4,034 2,057 2,096 1,526 0,207 1,545 0,181 0,122 0,155 0,449

14 4,034 3,888 2,092 2,032 1,552 0,173 1,500 0,190 0,105 0,155 0,447

15 4,034 4,129 2,078 2,115 1,509 0,207 1,560 0,181 0,086 0,146 0,463

16 4,086 3,974 2,074 2,138 1,595 0,208 1,441 0,198 0,086 0,122 0,473

17 3,888 4,026 2,056 2,125 1,629 0,172 1,465 0,198 0,112 0,090 0,474

18 3,983 4,086 2,094 2,080 1,517 0,172 1,440 0,198 0,112 0,124 0,474

19 3,913 3,914 2,065 2,005 1,388 0,198 1,474 0,193 0,103 0,122 0,474

20 3,896 3,896 2,066 2,030 1,534 0,199 1,448 0,172 0,112 0,147 0,473

21 4,017 4,086 2,103 2,091 1,397 0,198 1,431 0,181 0,104 0,147 0,494

22 3,923 3,939 2,017 2,084 1,534 0,198 1,465 0,173 0,116 0,098 0,504

23 4,052 4,034 2,093 2,045 1,517 0,181 1,440 0,198 0,104 0,147 0,534

24 3,914 3,931 2,043 1,993 1,526 0,190 1,440 0,190 0,087 0,138 0,554

Таблица Г.1 - Определение поверхностной плотности ткани 1

№ Длина образца, м Ширина образца, м Масса образца, г Mfs, г/м2

1 0,100 0,101 3,235 322,25

2 0,099 0,100 3,410 344,47

3 0,103 0,103 3,377 318,29

4 0,099 0,102 3,099 306,93

5 0,102 0,101 3,192 309,88

Таблица Г.2 - Определение поверхностной плотности ткани 2

№ Длина образца, м Ширина образца, м Масса образца, г Mfi, г/м2

1 0,320 0,076 5,117 210,59

2 0,323 0,081 5,474 209,24

3 0,322 0,080 5,386 209,10

4 0,313 0,075 5,135 218,70

5 0,325 0,080 5,985 206,90

6 0,320 0,076 5,110 210,10

7 0,317 0,079 5,241 209,30

8 0,320 0,079 5,349 211,60

9 0,315 0,076 5,173 216,08

10 0,318 0,080 5,135 201,83

Таблица Д.1 - Определение разрывной нагрузки по основе и по утку ткани 1

Номер образца Разрывная нагрузка по основе, Н Разрывная нагрузка по утку, Н

1 1363,7 426,5

2 1371,8 415,9

3 1131,3 432,6

4 1128,2 277,7

5 1157,7 303,9

6 1154,5 327,1

7 1188,9 -

Таблица Д.2 - Определение разрывной нагрузки по основе и по утку ткани 2

Номер образца Разрывная нагрузка по основе, Н Разрывная нагрузка по утку, Н

1 1662,5 1713,9

2 1785,5 1813,3

3 1612,6 1729,9

4 1737,3 1659,6

5 1684,4 1854,6

6 1442,2 1844,7

7 - 1562,1

8 - 1643,0

Таблица Д.3 - Определение относительного разрывного удлинения по основе и по утку ткани 1

Номер образца Относительное разрывное удлинение по основе, Н Относительное разрывное удлинение по утку, Н

1 2,33 4,56

2 2,44 4,10

3 2,15 3,00

4 2,26 3,95

5 2,11 2,42

6 2,09 2,51

7 2,11 -

Таблица Д.4 - Определение относительного разрывного удлинения по основе и по утку ткани 2

Номер образца Относительное разрывное удлинение по основе, Н Относительное разрывное удлинение по утку, Н

1 1,42 1,54

2 1,52 1,53

3 1,47 1,54

4 1,47 1,63

5 1,54 1,75

6 1,53 1,82

7 - 1,58

8 - 1,53

Таблица Д.5 - Определение воздухопроницаемости ткани 1

Номер образца V, дм3/ч Vср, дм3/ч СКО, дм3/с КВ, %

1 380

2 320

3 325

4 315

5 360 374,0 108,9 29,1

6 345

7 280

8 270

9 280

10 430

-100 374-100 ^=ттг=^=103'9 дм5/м2с.

Таблица Д.6 - Определение воздухопроницаемости ткани 2

Номер образца V, дм3/с Vср, дм3/с СКО, дм3/с КВ, %

1 0,130

2 0,110

3 0,113

4 0,113

5 0,123 0,112 0,013 11,8

6 0,126

7 0,123

8 0,095

9 0,092

10 0,095

уср -1000 0,112 -10000 _

Оср = -=---= 560 дм3/м2 с.

^ 2

Таблица Е.1 - Определение параметров радиальной деформации нитей макета УТ