Разработка методологии проектирования геометрических структур и прогнозирования свойств текстильных материалов объемного строения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.19.01, доктор наук Киселев Андрей Михайлович

• Киселев Андрей Михайлович
• доктор наук
• 2019

Оглавление диссертации доктор наук Киселев Андрей Михайлович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ 6 ГЛАВА 1. АКТУАЛЬНОСТЬ ЗАДАЧ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

СВОЙСТВ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Строение и свойства нетканых материалов

1.1.1. Актуальность исследования структуры и свойств нетканых материалов

1.1.2. Классификация и технологии изготовления нетканых материалов

1.1.3. Структура и потребительские свойства нетканых материалов

1.1.4. Обзор математических моделей структуры нетканых материалов

1.2. Применение текстильных материалов в композиционных изделиях

1.2.1. Актуальность задач производства композиционных материалов

1.2.2. Обзор теорий строения 3D тканей

1.2.3. Обзор программного обеспечения, реализующего геометрические модели 3D ткацких структур

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1. Применение методов гомогенизации для описания свойств текстильных материалов и композитов

2.2. Разработка концепции проектирования структуры текстильных материалов на мезо-уровне

2.3. Разработка новой концепции проектирования и контроля

качества цельнотканых 3D преформ

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ТЕКСТИЛЬНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

3.1. Моделирование геометрической структуры нетканого материала «холлофайбер»

3.2. Оценка адекватности моделигеометрической структуры

нетканых полотен

3.3. Исследование структуры нетканых полотен методами компьютерной томографии

3.4. Разработка методики построения компьютерной модели структуры нетканого полотна

3.5. Перспективы применения компьютерной модели структуры нетканого материала

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ЦЕЛЬНОТКАНЫХ 3D ПРЕФОРМ

4.1. Анализ имеющихся математических моделей построения геометрической модели 3D тканых текстильных материалов

4.2. Постановка задачи проектирования цельнотканых 3D преформ

4.3. Разработка математической модели построения цельнотканых

3D преформ

4.4. Разработка программного обеспечения проектирования структуры цельнотканых 3D преформ

4.5. Примеры моделирования 3Э структур

4.6. Проверка адекватности разработанной математической модели 240 ГЛАВА 5. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЦЕЛЬНОТКАНОЙ 3Б ПРЕФОРМЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ

5.1. Томографические исследования структуры преформ на основе

3Э тканых технологий

5.2. Разработка методики контроля качестваструктуры преформ на основе 3D тканых технологий

5.3. Разработка программного обеспечения реализации

разработанной методики. Примеры реализации

ГЛАВА 6. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК 3D ТКАНЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ

РАЗРАБОТАННОЙ СИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ «ПРЕФОРМА» 286 6.1. Методика проведения виртуального прогнозирования

механических характеристик 3D тканей

6.2 Экспериментальные исследования механических свойств 3D

тканей различных структур

6.3 Моделирование механических свойств 3D тканей различных структур численными методами

6.4 Обсуждение результатов и оценка адекватности разработанных моделей

6.5 Расчет экономического эффекта предлагаемых технических решений

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Акты внедрения результатов работы

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Свидетельства на регистрацию программного обеспечения в Роспатент РФ

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Экспертная оценка результатов виртуального моделирования механических свойств композиционных материалов на основе 3D тканей

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ДСК - дифференциальный сканирующий калориметр

ЕАЭС- Евразийский экономический союз

ИК-спектроскопия - инфракрасная спектроскопия

КМ - композиционный материал

НМ - нетканый материал

НДС - напряженно-деформированное состояние

ПО - программное обеспечение

ПП - программные продукты

ПКМ - полимерный композиционный материал

ПЭО - представительский элемент объема

РКТ - рентгеновская компьютерная томография

СКТ - суперкомпьютерные технологии

СТС - сложные технические системы

ТУ - технические условия

ТЗ - техническое задание

CAD - (Computer-aideddesign) автоматизированное конструкторское проектирование

CAE - (computer-aided engineering system) система автоматизированного проектирования

CAM - (Computer-Aided Manufacturing) подготовка технологического процесса производства изделий, ориентированная на использование ЭВМ PLM - (Productlifecyclemanagement) управлениежизненным циклом изделия RTM - (Resin Transfer Moulding) технология изготовления композиционных материалов методом инжекции связующего в закрытую форму VaRTM - (Vacuum assist Resin Transfer Molding) процесс изготовления полимерного композита в герметичных формах с использованием вакуума для пропитки волокна

VHD - (VirtualProductDevelopment ) виртуальнаяразработкаизделий

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методологии проектирования геометрических структур и прогнозирования свойств текстильных материалов объемного строения»

ВВЕДЕНИЕ

Изделия легкой промышленности применяются практически во всех отраслях народного хозяйства, а использование высокопрочных химических материалов, таких как углеродное, базальтовое, кремниевое и другие волокна и нити, для получения композиционных материалов позволило внедриться даже в области традиционных машиностроительных технологий, заменяя металлы на композиционные материалы, изготовленные на основе текстильных армирующих структур. Тенденция вытеснения продукции из натурального сырья в легкой промышленности товарами, произведенными из химических волокон, обозначена на пленарном заседании Всероссийского форума легкой промышленности 25 ноября 2016 г. при оценке состояния отрасли и ее перспектив [1]. На заседании форума особо подчеркивалась востребованность высокотехнологичной текстильной продукции на основе химических волокон и нитей в авиа- и автомобилестроении, медицине, сельском хозяйстве, военной промышленности, строительстве и ряде других областей. И это обязательно необходимо приниматьв расчет при создании новых и трансформации существующих кооперационных связей как в странах ЕАЭС, так и внутри периметра границ всего Союза.

28 июля 2017 г. распоряжением Правительства РФ принята программа «Цифровая экономика Российской Федерации», определяющая цели и задачи развития цифровой экономики - экономического уклада, характеризующегося переходом на качественно новый уровень использования информационно-телекоммуникационных технологий во всех сферах социально-экономической деятельности. Формирование цифровой экономики - это вопрос национальной безопасности и независимости России, конкуренции отечественных компаний. В связи с этим научные исследования по созданию «цифровых двойников» материалов, изделий, разработка программного обеспечения, позволяющего их создавать, являются теми направлениями, которые отвечают запросам и требованиям цифровой экономики.

Отрасль производства композитных материалов распоряжением Правительства РФ от 24 июня 2013 г. № 1307-р выделяется как инновационная отрасль страны. Требования научно-технического прогресса и инновационного развития в области создания новых материалов с заданными качественными показателями очертили круг задач, решаемых в рамках проведенного исследования.

Новые изделия, в том числе и в текстильной отрасли, становятся все более сложными, наукоемкими. Соответственно, возрастает и трудоемкость их проектирования, увеличиваются сроки реализации новых проектов. Кроме того, современной тенденцией производства новых материалов является не только получение материалов с принципиально новыми уникальными свойствами, но и получение новых материалов с заранее заданными физико-механическими свойствами, определяемыми для конкретного изделия. Так, например, по ГОСТ Р 56465-2015, показатели физико-механических свойств керамоматричных, углерод-керамических и углерод-углеродных композиционных материалов определяются согласно техническим условиям (ТУ) на материал.

Важным фактором расширения рынков сбыта для производства является процедура сертификации продукции, особенно для изделий технического назначения из области технического текстиля [2]. При этом, чем сложнее структура текстильных материалов, тем труднее подтвердить соответствие заяленных эксплуатационных свойств этих материалов или изделий реальными значениями экспериментальных исследований. Выходом из создавшегося положения, позволяющим сократить временные и стоимостные затраты, повысить эффективность проектирования изделий, точность прогнозирования свойств материалов для них, является разработка и внедрение систем автоматизированного проектирования, в частности проектирования структур текстильных изделий, армирующих каркасов и др.

Согласно классическим представлениям текстильного материаловедения [3, 4], свойства текстильных нитей, полотен и изделий подразделяются на геометрические, механические и физические. Геометрические свойства нитей:

7

размеры и форма волокон и нитей, форма поперечного сечения, форма и траектория продольной оси. Геометрические свойства полотен и изделий: длина, ширина, толщина. Механические свойства: прочность при растяжении, удлинение при разрыве, жесткость и податливость, прочность на раздирание, ползучесть, многократное растяжение, сжатие, сдвиг, изгиб, фрикционные свойства. Физические свойства: гигроскопические свойства, проницаемость, тепловые свойства, оптические свойства, электрические свойства, акустические свойства. Определение свойств текстильных материалов на каждом этапе развития науки и технологий осуществлялось различными средствами и методами. На ранних этапах это были в основном натурные испытания и органолептическая оценка, далее методики усложнялись и дополнялись сериями факторных экспериментов с последующей обработкой методами статистического анализа. На современном этапе наблюдается тенденция отхода от натурных экспериментов в исследованиях свойств текстильных материалов и переход к виртуальным испытаниям и прогнозированию свойств с помощью специализированных программных пакетов, основанных на применении методов математического моделирования.

Современные требования к новым текстильным материалам постоянно растут и расширяют спектр их физико-механических свойств и других характеристик в зависимости от функционального назначения. Для проектирования изделий разработано большое количество программных пакетов инженерного анализа и САЕ-систем, в которых исходными данными для материала являются его геометрическая модель, разрабатываемая в САО-системах, и свойства материала в зависимости от характера решаемой задачи.

Проведенный анализ многообразия технических задач,включая проблемы

текстильного материаловедения, которые могут быть решены с применением

методов математического моделирования на примере только лишь одной фирмы

АКБУБ - мирового лидера разработчика программного обеспечения, позволил

выявить тот факт, что на начальном этапе их решения необходимо иметь

геометрическую модель реальной структуры материала. Эта связь представлена

8

на рисунке 1.1, где отражено многообразие решаемых задач, объединенных одним общим модулем - CAD-моделью реальной структуры материала.

Рисунок 1.1 - Многообразие решаемых задач в различных модулях программного обеспечения фирмы ANSYS тс

Актуальность задач построения точных геометрических моделей может

быть проиллюстрирована простыми примерами. Известен факт различной

прочности при растяжении любого текстильного тканого материала по основе и

утку. Представление текстильного материала в данном случае в виде

параллелепипеда с толщиной, равной толщине ткани, никогда не объяснит

данный факт. Аналогичное представление 3Э-ткани никогда не позволит решить

задачу оптимального выбора структуры переплетения для получения заданных

механических свойств. В данной работе под понятием «3В-ткань»

подразумевается текстильное многослойное полотно с переплетением нитей

9

основы и утка по всем трем координатным осям Х, Y, Z, изготовленное методами ткачества.

Для нетканых материалов геометрия переплетения одиночных волокон и их скрепление друг с другом определяют фильтрующую способность материала, его коэффициент теплопроводности и механическую прочность.

Задачу определения отдельных физико-механических свойств текстильных материалов можно решать с использованием подходов реверс-инжиниринга в представленных выше CAE-системах. Однако геометрическая модель исследуемого объекта должна быть однозначно заданной для решения любой задачи в CAE-системах, с возможностью ее последующей оптимизации по выбранному критерию или критериям.

Имея геометрическую структуру текстильного материала, максимально

точно описывающую реальную структуру изделия или материала,

представленную в компьютерном виде, можно уже сегодня загружать ее в

любые CAM-, CAE-системы, а в перспективе в VPD-системы. Это даст

возможность задавать различные физико-механические свойства материалам

(волокнам, нитям) структуры, в том числе вариации их численных значений при

решении вероятностных задач и выполнять прогнозирование выбранных

свойств текстильных материалов или изделий. Например, для нетканого

материала на основе разработанной его геометрической модели можно

произвести расчет разрывной нагрузки, моделируя процесс разрушения в пакете

ANSYS LS-DYNA[5], построив диаграмму деформирования материала,

спрогнозировать теплопроводность нетканого материала заданной толщины и

конкретного состава с учетом коэффициента теплопроводности воздуха в

объеме пористого материала, рассчитать его фильтрующую способность в

пакете ANSYS CFX[5], исходя из реальных условий прохождения газов или

жидкостей через пористую среду, различной плотности по объему и др. В

качестве вероятностных параметров для текстильных материалов могут

выступать факторы его строения - случайный характер распределения волокон в

нетканом материале, непостоянный диаметр волокон или нитей вдоль их длины,

10

показатели свойств - разброс физико-механических свойств текстильных материалов в следствие их неоднородности и многое другое. Поэтому создание и разработка геометрических моделей текстильных материалов очень актуальны с позиции проектирования и прогнозирования свойств материалов и изделий текстильной промышленности, создания новых материалов с заданными свойствами с учетом их реального строения.

Вышесказанное свидетельствует о том, что разработка компьютерных моделей геометрических структур текстильных материалов является актуальной материаловедческой задачей, особенно для проектирования объемных 3D-цельнотканых текстильных структур, под которыми в данной работе подразумеваем полученный по технологии ткачества цельнотканый многослойный текстильный материал сложного профиля и контура. Компьютерных моделей для данных объемных цельнотканых текстильных структур на сегодняшний день не существует. Этот тканый текстильный материал сложной пространственной конфигурации из высокопрочных синтетических нитей является армирующим каркасом для композиционных материалов, изготавливаемых по технологии RTM.

Также необходимо отметить, что сложность реального строения текстильных материалов, а особенно нетканых и объемных 3D-тканых, не позволяет решать задачу построения их геометрических моделей ни в одной из известных САО-систем. Создание математических моделей их геометрического строения с применением современных информационных технологий является на сегодняшний день актуальным направлением в текстильном материаловедении. Именно эта задача и решалась в рамках данного исследования.

Решение задачи построения высокоточных геометрических моделей материалов имеет особую актуальность для отрасли технического текстиля, которая относится к пяти наиболее высокотехнологичным секторам мировой индустрии с серьезным потенциалом развития, а композиционные материалы включены в перечень критических технологий, особо значимых для обороны и безопасности государства.

Актуальность темы исследования обоснована необходимостью целенаправленного прогнозирования свойств новых текстильных материалов при их проектировании с минимальными затратами. Решение данной задачи требует в свою очередь исследования взаимосвязи свойств исходных волокон со структурой изготовленного текстильного материала или полуфабриката, получаемого с применением нетканых технологий и технологий ткацкого производства.

Также актуальность исследования заключается в необходимости совершенствования методик оценки параметров структуры полуфабрикатов ткацкого производства, определяющих их качество и позволяющих контролировать качество текстильных материалов на основе современных методов неразрушающего контроля структуры текстильного материала.

Академик Евгений Каблов, генеральный директор Всероссийского института авиационных материалов отмечает: «Современные материалы совершенно изменили подход к разработке новых конструкций. Коротко его можно сформулировать так: материал - технология - конструкция -оборудование. Он требует одновременной согласованной работы материаловеда, конструктора и технолога. Свойства изделия должны быть впоследствии заложены в материал и технологию изготовления еще на стадии его создания. Конечно, такой подход сложнее традиционного, зато дает огромный выигрыш и в качестве готового изделия, и в глубине переработки сырья и материалов» [6].

Таким образом, решение материаловедческих задач на стадии разработки материалов, полуфабрикатов и изделий предваряет развитие технологий, конструкций и разработку необходимого оборудования.

Решение задач материаловедения - исследование строения, структуры,

прогнозирования свойств можно реализовать с помощью компьютерных

геометрических моделей текстильных материалов. В общем случае, решение

задачи построения компьютерных моделей текстильных материалов логически

может идти двумя путями: с точки зрения технологии производства -

моделированием самого технологического процесса изготовления материала и с

материаловедческой точки зрения - построением модели материала на основе изучения его особенностей строения.

В исследовании, результаты которого представлены в данной диссертации, для построения компьютерной модели текстильного материала использован второй, материаловедческий подход. Объектами исследования являются образцы нетканых материалов и SD-ткани, которые изначально анализируются и исследуются с точки зрения особенностей их строения.

Степень разработанности темы.

В направлении разработки методов прогнозирования строения и свойств текстильных материалов известны работы ученых: Шустова Ю.С., Хамматовой

B.В., Кирсановой Е.А, Соловьева А.Н., Севостьянова П.А., Панина И.Н., Ломова

C.В., Кирюхина C.M., Примаченко Б.М., Гусева Б.Н., Коробова Н.А., Трещалина М.Ю, Куличенко А.В., Макарова А.Г., Рымкевич П. П., Вознесенского Э.Ф., Абрамова А.В. и др. Однако полноценной объемной геометрической модели нетканых материалов на уровне отдельных волокон, пригодной для высокоточного прогнозирования их эксплуатационных свойств в РФ нет. Зарубежные исследования показывают, что такие модели разработаны только одной фирмой в мире - Math2 Market GmbH в виде ПО GeoDict®, при этом исследователи активно применяют метод компьютерной томографии. В направлении построения геометрической структуры цельнотканых 3D преформ известны только зарубежные разработки ведущих фирм разработчиков ПО -WeaveStudio, ScotCAD, WiseTex, Arahne, TexGen, ESI GROUP, Digimat MF & FE (eXstream), TechText CAD и Weave Engineer. При этом зарубежные системы позволяют строить геометрические модели 3D тканей только в «представительском» объеме материала в форме параллелепипеда небольших размеров. Отечественных систем построения геометрической структуры 3D тканей нет. Системы проектирования цельнотканых преформ произвольной сложной объемной конфигурации отсутствуют как у нас, так и за рубежом.

Цель и задачи исследования. Целью работы является повышение

точности прогнозирования эксплуатационных свойств текстильных материалов

13

объемного строения за счет высокоточного описания их геометрической структуры на уровне волокна или нити методами компьютерного моделирования и разработка систем проектирования на ее основе.

Задачи исследования:

1. Проведение анализа современного состояния методов компьютерного моделирования строения нетканых и 3D тканых текстильных материалов с целью определения возможных направлений повышения точности математического описания реального строения данных материалов.

2. Разработка концепции проектирования геометрических моделей 3D тканых и нетканых материалов на мезо-уровне с описанием реальной структуры материала на уровне одиночного волокна или нити для приближения математических моделей строения материалов к реальному.

3. Разработка методики построения геометрической модели нетканых материалов с применением концепции проектирования геометрических моделей на мезо-уровне.

4. Разработка математической модели построения геометрической структуры 3Э тканей и на ее основе создание системы проектирования изделий на основе цельнотканых 3Э преформ.

5. Разработка автоматизированной системы контроля качества изготовленных текстильных цельнотканых 3Э преформ на основе геометрического расположения нитей в ней.

6. Разработка методики проведения виртуальных испытаний механических свойств композиционных материалов, изготавливаемых на основе цельнотканых 3Э преформ, для определения лучшей структуры тканого каркаса.

Методы и объекты исследования. Для разработки теоретических моделей в работе использовались положения механики сплошных сред и механики разрушения, метод конечных элементов в объемной постановке, численные методы решения систем нелинейных уравнений, аналитическая геометрия и статистические методы обработки результатов экспериментов. Для

оценки адекватности разработанных моделей сравнением с экспериментальными данными испытания исследуемых образцов материалов при растяжении выполнялись на разрывных машинах РТ-250 фирма ПО «Точприбор», г.Иваново и модели 3365 фирмы Instron.

Для построения геометрических моделей и их последующей обработки использовалось программное обеспечение (ПО): ПО SolidWorks, GeomagicStudio, модуль ScanIP фирмы Simpleware и оригинальное программное обеспечение «Преформа». Для виртуальных испытаний образцов на растяжение использовалось ПО ANSYSWorkbench и внутреннего языка программирования APDL.

Проведение томографических исследований опытных образцов трехмерных тканей выполнялось на компьютерном томографе GEv|tome|xm300. Для обработки томографических изображений экспериментальных образцов использовалось ПО VGStudio MAX иVGStudio MAX (модуль Nominal /Actual comparison), MagicaVoxel. Для выполнения статистического анализа использовалось ПО StatisticaV 7.0.

Разработка оригинального программного обеспечения выполнялась с применением ПО Visual Studio на языках программирования C++, Visual Basic.

Объектами исследования являлись текстильные полотна нетканой структуры, производимые ООО «Термопол», и объемные тканые материалы из высокопрочных химических волокон - углеродных и кварцевых нитей, получаемые по технологии 3D ткачества и применяемые в виде цельнотканых армирующих каркасов для изготовления изделий из композиционных материалов.

Диссертационная работа соответствует пунктам паспорта научной специальности 05.19.01 Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности (технические науки): п. 1. «Строение, свойства и показатели качества натуральных и химических волокон, нитей и полупродуктов прядения, ткачества и отделки»; п.2 «Строение, свойства и показатели качества тканей, трикотажа и нетканых материалов»; п.8 «Методы проектирования и

15

прогнозирования свойств и показателей качества материалов и изделий текстильной и легкой промышленности»; п.10 «Методы автоматизации оценки качества материалов и изделий текстильной и легкой промышленности».

Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке методологии, включающей комплекс новых научно-обоснованных методик компьютерной обработки объемных нетканых и 3D тканых текстильных материалов, получении математических моделей их геометрического строения и разработке на их основе систем проектирования геометрических моделей и прогнозирования свойств текстильных материалов сложного объемного строения.

1. Разработана новая концепция проектирования структуры объемных текстильных материалов на мезо-уровне, позволяющая строить точные геометрические модели их строения на уровне волокна или нити.

2. Разработана наиболее точная на сегодняшний день математическая модель геометрической структуры волокнистого текстильного нетканого полотна «Холлофайбер Софт Р5190» на мезо-уровне, позволяющая прогнозировать его эксплуатационные свойства.

3. Разработана математическая модель геометрической структуры 3D тканей, на основе которой впервые создана система проектирования структуры цельнотканых 3D преформ на мезо-уровне, позволяющая строить геометрические модели структуры цельнотканой преформы произвольной пространственной конфигурации любого типа ткацких переплетений с фактором реального масштаба изделия.

4. Разработана методика определения законов распределения координат термоскреплений по объему волокнистого нетканого материала с применением методов компьютерной томографии, позволяющая прогнозировать изотропность свойств нетканого материала и таким образом оценивать качество технологического процесса его получения.

5. Разработана методика оценки качества изготовленной цельнотканой 3D

преформы по геометрическим параметрам нитей путем сравнения

16

спроектированного и изготовленного образцов текстильного материала, позволяющая таким образом оценить технологический процесс их изготовления.

6. Разработана методика прогнозирования механических свойств композиционных материалов, изготовленных на основе 3D тканых структур, с применением оригинального ПО «Преформа», позволяющая использовать виртуальные испытания механических свойств композиционных материалов на основе 3D тканых каркасов вместо натурных экспериментов.

Практическая значимость и реализация результатов работы

1. Разработана концепция проектирования текстильных преформ на основе 3D ткачества, основанная на совмещении функций проектирования с функциями контроля изготовленной преформы. Концепция реализована в виде оригинального (разработанного в рамках диссертационного исследования) программного обеспечения готового к применению.

2. Разработан комплекс методик и математических моделей построения структуры нетканых материалов. Все разработанные модели реализованы в виде оригинального программного обеспечения, которое может быть использовано промышленными предприятиями, занимающиеся разработкой нетканых материалов с новыми эксплуатационными свойствами. Построение точных геометрических моделей позволяет заменить натурные эксперименты более дешевыми виртуальными испытаниями.

3. Разработано программное обеспечение «Преформа» для построения

геометрических моделей преформ, изготовленных на основе 3D ткачества. ПО

«Преформа» предназначено для решения материаловедческой задачи

рационального выбора структуры текстильной преформы для определения

конструктивно-силовой схемы армирования преформ при производстве

композиционных материалов с повышенными механическими свойствами.

Разработанное ПО может применяться для условий любого промышленного

предприятия, занимающегося производством композиционных изделий на

основе 3D тканых каркасов. Использование ПО «Преформа» планируется для

проектирования объемных тканых структур, как основы для композиционных

17

деталей двигателя нового поколения ПД-35.

4. Разработанные высокоточные геометрические модели структуры нетканых и 3D тканых материалов за счет приближения их к реальному строению позволяют заменить дорогостоящие натурные испытания эксплуатационных свойств изделий существенно более дешевыми -достоверными виртуальными испытаниями еще на стадии проектирования изделия, что неизбежно сокращает сроки и затраты на проектирование и снижает производственные риски.

5. Экономический эффект применения виртуальных испытаний для композиционных материалов, изготовленных на основе 3D тканых преформ, вместо натурных при испытании одного образца на один вид нагружения составляет 37769,53 рублей, что более чем в 10 раз дешевле. Аналогичный показатель экономической эффективности для проведения полного комплекса механических испытаний только одного образца материала составляет 1 580 081,00 руб.

Результаты диссертационной работы внедрены на: ПАО «ОДК-Сатурн» (г.Рыбинск), АО «Обнинском научно-производственном предприятии «Технология» им. А. Г. Ромашина» (г. Обнинск), АО «Ярославский комбинат технических тканей «Красный Перекоп»» (г. Ярославль).

Положения, выносимые на защиту

1. Методология, основанная на концепции построения геометрической модели строения текстильных материалов с мезо-уровневым подходом описания его структуры на макроуровне. На основе концепции разработаны высокоточные геометрические модели нетканых и 3D тканых текстильных материалов.

2. Методика построения геометрической модели нетканых полотен. На основе методики разработан цифровой двойник геометрической структуры нетканого полотна «Холлофайбер Софт Р5190».

3. Математическая модель построения геометрической структуры 3D

тканей. Результаты экспериментальных исследований показали погрешность

построения геометрических моделей структуры 3D тканей в пределах 10-30% от

18

диаметра нити.

4. Система проектирования структуры цельнотканых 3D преформ «Преформа» для построения геометрических моделей структуры преформ произвольной объемной конфигурации. Система позволяет осуществлять моделирование любых текстильных структур 3D тканей - многослойной, слоисто-каркасной, ортогональной, оболочечной и др.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Киселев Андрей Михайлович, 2019 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Денис Мантуров подвел итоги форума легкой промышленности

[Электронный ресурс] // Вестник Текстильлегпрома : офиц. изд. Федеральных оптовых ярмарок «Текстильлегпром». - Режим доступа : http: //texilinfo .ru/2016/11/28/denis-manturov-podvel-itogi-foruma-legkoj -promyshlennosti/ (дата обращения: 29.10/2018).

2. Вашуков Ю. А. Сертификация изделий авиационной и ракетной техники : учеб. пособие / Ю. А. Вашуков, Ю. А. Советкин. - Самара : Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2007. - 68 с.

3. Кукин Г. Н. Текстильное материаловедение (волокна и нити) / Г. Н. Кукин,

A. Н. Соловьев, А. И. Кобляков. - М. : Легпромбытиздат, 1989. - 348 с.

4. Кукин Г. Н. Текстильное материаловедение (текстильные полотна и изделия) / Г. Н. Кукин, А. Н. Соловьев. - М. : Легпромбытиздат, 1992. - 272 с.

5. Компания ANSYS Inc. : официальный сайт. - Программные продукты для решения инженерных задач [Электронный ресурс]. - Режим доступа : https://www.cadfem-cis.ru (дата обращения: 15.07.2019).

6. Каблов Е. Н. ВИАМ. Направление главного удара [Электронный ресурс] / Евгений Каблов // Наука и жизнь. - 2012. - № 6. - Режим доступа : https://www.nkj.ru/archive/articles/20778/ (дата обращения: 12.08.2018).

7. Трещалин М.Ю., Киселев М.В., Мухамеджанов Г.К., Трещалина А.В. Проектирование, производство и методы оценки качества нетканых материалов. Издание 2-е, перераб. и доп. - М.: Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, 2015. - 288 с.

8. Шустов Ю.С. Основы научных исследований свойств текстильных материалов. - М.: Изд-во МГТУ им.А.Н.Косыгина, 2012. - 120 с.

9. Бесшапошникова В. И., Климова Н. А., Ковалева Н. Е. Исследование влияния структуры на свойства объемных нетканых утеплителей одежды /

B. И. Бесшапошникова, Н. А. Климова, Н. Е. Ковалева // Материалы и технологии, 2018. - №2 (2). - С.28-32.

10. Иванов В.В., Мезенцева Е.В. Не все волокна одинаково полезны [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //riamoda.ru/article/news-ne-vse-volokna-odinakovo-polezny.html

11.Таласпаева А. А., Жилисбаева Р. О. Исследование нетканых полотен на тепловые свойства // Современные тенденции технических наук: материалы IV Междунар. науч. конф. (г. Казань, октябрь 2015 г.). — Казань: Бук, 2015. — С. 90-93. - Режим доступа: https://moluch.ru/conf/tech/archive/163/8902/ (дата обращения: 21.07.2019).

12. Пророкова Н.П., Вавилова С.Ю., Бузник В.М., Завадский А.Е. Модифицирование полипропиленовых волокнистых материалов ультрадисперсным политетрафторэтиленом / Н. П. Пророкова, С. Ю. Вавилова, В. М. Бузник, А. Е. Завадский// Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2013. - Режим доступа: http://naukarus.com/modifitsirovanie-polipropilenovyh-voloknistyh-materialov-ultradispersnym-politetraftoretilenom

13. Ерофеев О.О., Волощик Т.Е., Козинда З.Ю. Исследование свойств иглопробивных материалов из термостойких волокон / О.О. Ерофеев, Т.Е. Волощик, З.Ю. Козинда. // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2010. - № 6. - С. 46-49.

14. Иванов В.В., Мезенцева Е.В. Влияние некоторых особенностей синтетических волокон на теплоизолирующие и эксплуатационные свойства нетканых материалов / В.В.Иванов, Е.В.Мезенцева // Научно-производственное партнерство: взаимодействие науки и текстильных предприятий и новые сферы применения технического текстиля. -М.: Изд-во «Бос», 2108. - С.301-310.

15. Айзенштейн Э.М., Клепиков Д.Н. Отечественная промышленность химических волокон в 2017 г. и мировые тенденции в создании «умного текстиля» /Э.М. Айзенштейн, Д.Н. Клепиков // Вестник химической промышленности. - 2017. - № 3(96). - С.18-21.

16. Рынок нетканых материалов в России: продажи перешагнули 500 млн. $ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https: //marketing.rbc.ru/articles/10672/

17. Faszinierende Vielfalt // AVR. - 2017. - Nr. 6. - S. 16-25.

18.Рынок нетканых материалов в России: Объем производства в ноябре 2015 вырос на 36,2% [Электронный ресурс]: - Режим доступа: http: //www.indexbox.ru/news/obj em-proizvodstva-netkanyh-materialov-v-rossii-v-noyabre-2015-goda-vyros/

19.The Fiber Year 2018 [Электронный ресурс]: - Режим доступа: http://www.newchemistry.ru/printletter.php?n_id=2539

20. Айзенштейн Э.М. Химические волокна в 2017 г. на мировом рынке /Э.М. Айзенштейн // Вестник химической промышленности. - 2017. - № 4(97). -С. 12-20.

21. Айзенштейн Э.М. // Neftegaz.RU. - 2016. - № 7-8. - С. 102-115.

22. Маркетинговые исследования рынков. Текстиль и легкая промышленность [Электронный ресурс]: - Режим доступа: http: //www.cotton.ru

23. Структура нетканых материалов [Электронный ресурс]: - Режим доступа: http: //www.otkani .ru/textile/moldedfabricstructura/1. html

24.Millin Patel & Dhruvkumar Bhrambhatt // Nonwowen technology for Unconventional fabrics DTT, BE In Textile Technology M.S.University Vadodara, P. 52.

25. Мухамеджанов Г.К. О проблемах классификации нетканых материалов / Г.К. Мухамеджанов // Легкая промышленность. Курьер. - 2009. - № 2. - С. 8-9.

26. Полипласт Синтек [Электронный ресурс] // Компания Полипласт Синтек: офиц. сайт : - Режим доступа: www.polyplast-sintek.ru/102

27.Гальберштам Н. М., Баскин И. И., Палюлин В. А., Зефиров Н. С. Построение нейросетевых зависимостей структура-условия-свойство. Моделирование физико-химических свойств углеводородов / Н.М.

Гальберштам, И.И. Баскин, В.А.Палюлин, Н.С.Зефиров // Докл. АН : журнал. - 2002. - Т. 384. - № 2. - С. 202-205.

28. Баскин И.И., Айт А.О., Гальберштам Н.М., Палюлин В.А., Зефиров Н. С. Применение методологии искусственных нейронных сетей для прогнозирования свойств сложных молекулярных систем. Предсказание положения длинноволновой полосы поглощения симметричных цианиновых красителей / И. И. Баскин, А.О. Айт, Н. М. Гальберштам, В. А. Палюлин, Н. С. Зефиров. // Докл. АН : журнал. - 1997. - Т. 357. - № 1. - С. 57-59.

29. Baskin I., Varnek A. Building a chemical space based on fragment descriptors (англ.)/1. Baskin, A. Varnek. // Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening (англ.)русск.: journal. - 2008. - Vol. 11, no. 8. - P. 661-668.

30.Жохова Н. И., Баскин И. И., Палюлин В. А., Зефиров А. Н., Зефиров Н. С. Расчет энтальпии сублимации методом QSPR с применением фрагментного подхода (рус.) / Н. И. Жохова, И. И. Баскин, В. А. Палюлин,

A. Н. Зефиров, Н. С. Зефиров // Журнал прикладной химии : журнал. -2003. - Т. 76. - № 12. - С. 1966-1970.

31.Karelson M., Lobanov V.S., Katritzky A. R. Quantum-Chemical Descriptors in QSAR/QSPR Studies (англ.) / M. Karelson, V. S. Lobanov, A.R. Katritzky // Chem. Rev. (англ.)русск. : journal. - 1996. - Vol. 96, no. 3. - P. 1027-1044.

32. Баскин И. И., Палюлин В. А., Зефиров Н. С. Методология поиска прямых корреляций между структурами и свойствами органических соединений при помощи вычислительных нейронных сетей (рус.)/ И. И. Баскин.,

B.А.Палюлин, Н.С.Зефиров // Докл. РАН : журнал. - 1993. - Т. 333. - № 2. - С. 176-179.

33. Серебрякова Л.А., Смойлейчук И.М., Лаврушин И.А. Нетканые материалы: получение, свойства, применение: Учеб. Пособие. — Владивосток: Изд-во ДВГАЭУ, 1999. - 115 с.

34.Nonwovens: Tutoral.[Электронный ресурс]: - Режим доступа: http: //www.thenonwovensinstitute. com

35.Dipayan Das & Behnam Pourdeyhimi. Composite Nonwoven Materials Structure, Properties and Applications // Woodhead Publishing Series in Textiles: Number 155. Copyright © 2014 Woodhead Publishing Limited. P 225.

36. Компания АО «3М Россия»: офиц. сайт [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.3mrussia.ru/3M/ru_RU/company-ru/

37. Тинсулейт [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //www. keeptex. ru/info/thinsul ate/

38.Nonwovens Technical Textiles Durable Nonwovens [Электронный ресурс]: -Режим доступа: http://www.textileworld.com/textile-world/nonwovens-technical-textiles/2011/05/durable-nonwovens/

39.Е.Н. Больбасов. Структура и некоторые свойства нетканых материалов из сополимера винилиденфторида с тетрафторэтиленом, изготовленных методами электроспиннинга и аэродинамического формования: Сравнительное исследование / Е.Н. Больбасов, В.Л. Кудрявцева, К.С. Станкевич, Л.В. Антонова, В.Г. Матвеева, С.И. Твердохлебов, В.М. Бузник // Полимерные материалы и технологии. - Т.2. - 2016. - №4. С.30-38.

40. Журнал "Директор" Спец.выпуск "Холлофайбер", №1, 2011.

41. Журнал "Директор" "Спецвыпуск "Холлофайбер", №2, 2012.

42. Журнал "Директор" Спец.выпуск "Холлофайбер", №3, 2012.

43. Журнал "Директор" Спец.выпуск "Холлофайбер", №4 2013.

44. Журнал "Директор" Спец.выпуск "Холлофайбер", №5 2013.

45. Журнал "Директор" Спец.выпуск "Холлофайбер", №1 2014.

46. Севостьянов П.А., Серякова Т.В. Компьютерное моделирование методом конечных элементов взаимодействия нетканого материала с иглами в процессе иглопрокалывания / П.А. Севостьянов, Т.В.Серякова // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2008. - № 4 - С. 107-109.

47. Фролова И.В., Энхтуяа Д, Баасансурэн П. Процесс изменения деформации при действии нагрузки на периодическую структуру волокон / И.В.

Фролова, Д Энхтуяа, П Баасансурэн // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2004. - № 4 - С. 56-60.

48. Шеромова И.А., Старкова Г.П., Железняков А.С. Исследование напряженно-деформированного состояния волокнистых материалов / И.А. Шеромова, Г.П. Старкова, А.С. Железняков // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2008. - № 3 - С. 21-23.

49.Бурибаева И.Н. Проектирование и моделирование технологии иглопробивных нетканых материалов с целью прогнозирования и оптимизации их физико-механических характеристик: автореферат дисс. ...канд. техн. наук : 05.19.02 / Бурибаева Ирина Николаевна - Москва: МГТУ им. А.Н. Косыгина. - 2007. - 16 с.

50. Горчакова В.М., Волощик Т.Е., Коняшкина Ю.В. Прогнозирование разрывной нагрузки иглопробивного нетканого материала из химических волокон / В.М. Горчакова, Т.Е. Волощик, Ю.В. Коняшкина // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2005. - №2 3 - С. 73-75.

51. Овчинникова С.А., Копачевская Н.В., Горчакова В.М. Проектирование некоторых деформационно-прочностных свойств нетканых материалов / С.А. Овчинникова, Н.В. Копачевская, В.М. Горчакова // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2003. - № 4. - С. 56-59.

52. Севостьянов П.А., Серякова Т.В. Статистическое моделирование критериев формы и положения волокон в волокнистых материалах / П.А. Севостьянов, Т.В. Серякова // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2009. - № 1. - С. 111-116.

53. Трещалин Ю.М. Структурные особенности нетканых материалов «Холлофайбер» / Ю.М. Трещалин, М.В. Киселев, В.В. Хамматова, М.Ю. Трещалин, А.М. Киселев // Вестник технологического университета. -2015. - Т.18. - №17. - С. 141-144.

54.Трещалин М.Ю. Нетканые материалы холлофайбер. Структура, свойства, применение / М.Ю. Трещалин, В.В. Иванов, Ю.М. Трещалин, А.М. Киселев. - Москва: Изд-во «БОС», 2017. - 71 с.

55.Трещалин М.Ю. Проектирование, производство и методы оценки качества нетканых материалов / М.Ю. Трещалин, М.В. Киселев, Г.К. Мухамеджанов, А.В. Трещалина, Ю.М. Трещалин. - Москва: Изд-во «БОС», 2017. - 291 с.

56.Киселев А. М. Моделирование структуры и деформационных свойств волокнистых материалов : дис. ... канд. техн. наук / Киселев Андрей Михайлович. - Кострома : КГТУ, 2012. - 153 с.

57. Киселев А. М. Прогнозирование разрывной нагрузки нетканых материалов на основе математического моделирования их геометрической структуры / А. М. Киселев, А. П. Соркин, М. В. Киселев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2011. - № 5. - С. 14-17.

58.Нетканые материалы Холлофайбер: структура, свойства, применение : монография / М. Ю. Трещалин, В. В. Иванов, Ю. М. Трещалин, А. М. Киселев. - М. : БОС, 2017. - 72 с.

59. Исследование структуры нетканых материалов методом компьютерной томографии / Ю. М. Трещалин, М. В. Киселев, В. В. Хамматова, М. Ю. Трещалин, А. М. Киселев // Вестник технологического университета. -2015. - Т. 18. - № 17. - С. 141-144.

60. Исследование структуры нетканых материалов методом компьютерной томографии / Ю. М. Трещалин, М. В. Киселев, В. В. Хамматова , М. Ю. Трещалин, А. М. Киселев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2015. - № 5. - С. 31-35.

61. Киселев А. М. Методика определения вероятностного закона положения участков термоскрепления в нетканых полотнах / А. М. Киселев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2016. - № 6. - С. 39-43.

62. Шустов Ю.С., Курденкова А.В., Галимулин А.Х, Тюменев Ю.Я. Прогнозирование разрывной нагрузки термоскрепленных нетканых материалов / Ю.С. Шустов, А.В. Курденкова, А.Х Галимулин, Ю.Я.

Тюменев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. -2008. - № 4. - С. 18-21

63. Ершов С.В., Калинин Е.Н., Тидт Т. Анализ направленности углеродных волокон в реальных нетканых структурах технического назначения / С.В. Ершов, Е.Н. Калинин, Т. Тидт // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2015. - № 6. - С. 189-193.

64.Ершов С.В., Калинин Е.Н., Тидт Т. Определение направленности волокон в углеродных нетканых структурах средствами преобразования Фурье / С.В. Ершов, Е.Н. Калинин, Т. Тидт // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2014. - №6. - С. 105-110.

65.Siddiqui M. O. R. Geometrical Modelling and Numerical Analysis of Thermal Behaviour of Textile Structures / Muhammad Owais Raza Siddiqui, submitted for the degree of Doctor of Philosophy ; Heriot-Watt University School of Textiles and Design, August 2015. - P. 206.

66.Mehdi Gholipour Baradari Studying Pore Structure of Nonwovens with 3D Imaging and Modeling Permeability [Электронный ресурс] : - Режим доступа:

https://repository.lib.ncsu.edu/bitstream/handle/1840.20/22906/etd.pdf7sequenc e=1

67.MarketsandMarkets Research Pvt. Ltd [Электронныйресурс] // офиц. сайт. -Режимдоступа: www.marketsandmarkets.com

68. Компания UMATEX - дивизион «Перспективные материалы и технологии» Госкорпорации «Росатом» [Электронный ресурс] // Компания UMATEX: офиц. сайт. - Режим доступа : http://umatex.com/company (дата обращения: 12.08.2018).

69. Углеродные волокна и ткани [Электронный ресурс] // АО «НИИграфит»: офиц. сайт. - Режим доступа : http://niigrafít.ru(дата обращения: 12.08.2018).

70.Компания Uvicom - углеродные волокна и композиты [Электронный ресурс] // НПЦ «УВИКОМ» : офиц. сайт. - Режим доступа : http://www. uvicom.com^aTa обращения: 12.08.2018).

71. Углеродное волокно [Электронный ресурс] // ХК «Композит» : офиц. сайт.

- Режим доступа : http://www. ^сотроБЙе.сот(дата обращения: 12.08.2018).

72. ООО «Аргон» - крупнейший российский производитель высокомодульных, высокопрочных углеродных волокнистых материалов (УВМ) и углеродных тканей конструкционного назначения [Электронный ресурс]// Компания UMATEX: офиц. сайт. - Режим доступа : http://rus-carbon.ru (дата обращения: 12.08.2018).

73.Завод углеродных и композиционных материалов (ООО «ЗУКМ» [Электронный ресурс] : офиц. сайт. - Режим доступа: Ьйр://7икт.ги(дата обращения: 12.08.2018).

74.Ding X. Geometric analysis of 3D-woven structures and determination of fiber volume fractionding [Электронный ресурс] / Xin Ding and Honglei Yi. -Режимдоступа:http://www. iccm-central. org/Proceedings/ICCM 13 proceedings/SITE/PAPERS/Paper- 1039.pdf (датаобращения: 12.08.2018).

75.Siddiqui M. O. R. Geometrical Modelling and Numerical Analysis of Thermal Behaviour of Textile Structures : thesis ... of Doctor of Philosophy / Muhammad Owais Raza Siddiqui ; Heriot-Watt University School of Textiles and Design, August 2015. - P. 206.

76.Peirce F. T. The geometry of cloth structure / F. T. Peirce // Journal of the Textile Institute Transactions. - 1937. - N 28(3). - P. 45-96.

77.Behera B. K. Geometrical modeling of woven fabric structure / B. K. Behera, P. K. Hari // Woven Textile Structure. -Cambridge : Woodhead Publishing, 2010.

- P. 9-29.

78.Hu J. Structural properties of fabric / Jinlian Hu // Structure and mechanics of woven fabrics. -Cambridge : Woodhead Publishing, 2004. - P. 61-90.

79.Chen X. Structural hierarchy in textile materials: an overview / Xiaogang Chen // Modelling and Predicting Textile Behaviour. -Cambridge : Woodhead Publishing, 2010. - P. 3-40.

80. Byun J. H. Elastic properties of three-dimensional angle-interlock fabric preforms / J. H. Byun, T. W. Chou // Journal of the Textile institute. - 1990. -Vol. 81, N 4. - P. 538-548.

81.Pochiraju K. Three-dimensionally woven and braided composites I: A model for anisotropic stiffness prediction / K. Pochiraju, T.W. Chou // Polymer Composites. - 1999. - Vol. 20, N 4. - P. 565-580.

82.Kemp A. An Extension of peirce's cloth geometry to the treatment of non circular threads / A. Kemp // Journal of the Textile Institute Transactions. -1958. - N 49(1). - P. 44-48.

83.Olofsson B. The setting of wool fabrics - A theoretical study / B.Olofsson // Journal of the Textile Institute Transactions. - 1961. - N 52(6). - P. 272-290.

84.HearleJ. W. S. An energy method for calculations in fabric mechanics / J. W. S.Hearle,W. J.Shanahan // Part 1: Principles of the menhod Journal of the Textile Institute. - 1978. - Vol. 69. - P. 81-91.

85.Shanahan W. J. An energy method for calculations in fabric mechanics part ii: examples of application of the method to woven fabrics / W. J. Shanahan, J. W. S. Hearle // Journal of the Textile Institute. - 1978. - N 69(4). - P. 92.

86.The tensile properties of woven fabrics / P. Grosberg // Structural Mechanicsof Fibers, Yarns and Fabrics / eds. J. W. S. Hearle, P. Grosberg and S. Backe. - New York : Wiley Interscience, 1969. - P. 339-340.

87.Grosberg P. The mechanical properties of woven fabrics. Part V: The initial modulus and the frictional restraint in shearing of plain weave fabrics / P. Grosberg, B. J. Park // Textile Research Journal. - 1966. - N 36. - P. 420-431.

88.Searles K. Micro- and mesomechanics of 8-harness satin woven fabric composites: I evaluation of elastic behavior / K. Searles, G. Odegard, M. Kumosa // Composites. Part A: Applied Science and Manufacturing. - 2001. - N 32(11). - P. 1627-1655.

89. Lin H. Y. Computer representation of woven fabric by using B-splines / H. Y. Lin,

A. Newton // The Journal of The Textile Institute. - 1999. - N 90(1). - P. 59-72.

90.Gong R. H. Modeling of yarn cross-Section in plain woven fabric / R. H. Gong,

B. Ozgen, M. Soleimani // Textile Research Journal. - 2009. - N 79(11). - P. 1014-1020.

91.Pochiraju K. Three-dimensionally woven and braided composites, II: Prediction / K. Pochiraju and T. W. Chou // Polymer Composites. - 1999. - Vol. 20, N. 4. - P. 565-580.

92.Dadkhah M. S. Compression-compression fatigue of 3D-woven composites / M. S. Dadkhah, B. N. Cox, W. L. Morris // Acta Metallurgica. - 1995. - Vol. 43, N 12. -P. 4235-4245.

93.Tung P. S. Three-dimensional multilayer woven preforms for composites / P. S. Tung, S. Jayaraman // High-tech Fibrous Material / T. L. Vigo, A. F. Turbak, editors. - Washington : ACS Press, 1991. - P. 53-80.

94.Emehel T. C. Tow collapse model for compression strength of textile composites / T. C. Emehel, K. N. Shivakumar // Journal of Reinforced Plastics and Composites. - 1997. - Vol. 16, N 1. - P. 86-101.

95.Brandt J. Manufacture and performance of carbon/epoxy 3-D woven composites / J. Brandt, K. Drechster, M. Mohamed // Proceedings of the 37th International SAMPE Symposium. - Anaheim, 1992. - P. 864-877.

96.Arendts F. J. The application of three-dimensional reinforced fiber-preforms to improve the properties of composites / F. J. Arendts, K. Drechsler, J. Brandt // Proceedings of the 34th international SAMPE Symposium. - Reno, 1989. - P. 2118-2129.

97.Naik N. K. Behavior of 3-D orthogonally woven composites under tensile loading / N. K. Naik, B. J. Thuruthimattam // Journal of Composite Technology and Research. - 1999. - Vol. 21, N 3. - P. 153-163.

98.Hill B. J. Effect of internal structural changes on the properties of multi-layer fabrics for composite reinforcement / B. J. Hill, R. Mcllhagger, C. M. Harper // Polymers & Polymer Composites. - 1995. - Vol. 3, N 2. - P. 105-115.

99.Design and analysis of 3D-woven preforms for composite structures / F. Coman, L. Herszberg, M. Bannister, S. John // Science and Engineering of Composite Materials. - 1996. - Vol. 5, N 2. - P. 83-96.

100. Bogdanovich A. E. Progressive Failure Modeling and Strength Predictions of 3-D Woven Composites / A. E. Bogdanovich // 50th AIAA/ASME/ ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics : Materials Conference (4-7 May 2009, Palm Springs, California). 3TEX, Inc. - Cary, North Carolina. -2009. - P. 52-66.

101. Smith M. A. CAD-and constraint-based geometric modelling algorithms for 2D and 3D-woven textile structures / Martin A. Smith and Xiaogang Chen // England UK Journal of Information and Computing Science. - 2008. - Vol. 3, N 3. - P. 199-214.

102. Avanaki M. J. Mechanical Behavior of Regular Twill Weave Structures; Part I: 3D-Meso-Scale Geometrical Modelling / Mostafa Jamshidi Avanaki, Ali Asghar Asgharian Jeddi // Journal of Engineered Fibers and Fabrics. - 2015. -Vol. 10, Issue 1. - P. 115-127.

103. Kawabata S. The Finite Deformation Theory of Plain-Weave Fabrics. Part I: The Biaxial-Deformation Theory / S. Kawabata, M. Niwa, H. Kawai // Journal of the Textile Institute. - 1973. - N 64(1). - P. 21-46.

104. Modelling 3D-fabrics and 3D-reinforced composites: challenges and solution [Elektronic resource] / S. V. Lomov, D. S. Ivanov, G. Perie, I. Verpoest // 1st world conference on 3D-fabrics (Manchester, 9-11.04.2008). - Mode of access : https://www.mtm.kuleuven.be/Onderzoek/Composites/Research/ meso-macro/textile_composites_map/textile_modelling/downloads/lomov-3d-manchester-2008-paper.pdf (gaTao6pa^eHna: 10.08.2018).

105. Durville D. Numerical simulation of entangled materials mechanical properties / D. Durville // Journal of the Material Science. - 2005. - N 40. -P. 5941-5948.

106. Durville D. Modélisation par éléments finis du comportement mécanique de structures textiles : de la fibre au tissue / D. Durville // Revue Europénne des Éléments Finis. - 2002. - N 11. - P. 463-467.

107. Gong X. Investigation of different geometric structure parameter for honeycomb textile composites on their mechanical performance : thesis ... of Doctor of Philosophy / Xiaozhou Gong ; University of Manchester; Faculty of Engineering and Physical Sciences, 2011. - P. 60-64.

108. Shen Y. Modeling of Tensile Properties of Woven Fabrics and Auxetic Braided Structures by Multi-Scale Finite Element Method : thesis ... of Master of Science / Yang Shen ; Graduate Faculty of Auburn University. - Auburn, Alabama, 2013. - P. 22-25.

109. Chretien N. Numerical constitutive models of woven and braided textile structural composites : thesis ... of Master of Science Aerospace Engineering / Nicolas Chretien ; Approved: Dr. Eric R. Johnson ; Virginia Polytechnic Institute and State University. - Blacksburg,Virginia, 2002. - P. 17-19.

110. Naik R. A. Analysis of Woven and Braided Fabric Reinforced Composites / R. A. Naik // NASA Contractor Report CR-194930, 1994. - 45 p.

111. Adumitroaie A. Beyond Plain Weave Fabrics - I. Geometrical Model / A. Adumitroaie, E. J. Barbero // Composite Structures. - 2011. - N 93. - P. 14241432.

112. Automated Geometric Modelling of Textile Structures / H. Lin, X. Zeng, S. Martin, L. Andrew, C. Mike // Textile Research Journal. - 2011. - N 82. -P. 1689-1702.

113. Конфокальная микроскопия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.czl.ru/tgroups/confocal-laser-scanning-microscopy/

114. Kolcavova Sirkova B. Computer aided woven fabric design / Brigita Kolcavova Sirkova, Iva Mertova // 7th International Conference - TEXSCI 2010 (6-8 September 2010, Liberec, Czech Republic). - Liberec, 2010. - P. 9.

115. CAD/CAE systems for weaving EAT [Electronic resource]. - Mode of access : www.designcopecompany.com (датаобращения: 10.06 2018).

116. CAD/CAM systems for weaving - ScotCAD-Textiles Limited [Electronic resource]. - Mode of access : www.scotweave.com (gaTaoSpa^eHH* 10.06 2018).

117. CAD/CAM systems for weaving - NedGraphics [Electronic resource]. -Mode of access : www.nedgraphics.com (gaTao6pa^eHHa: 10.06 2018).

118. CAD-/CAM systems for weaving - Arachne [Electronic resource]. -Mode of access : www.arahne.si (gaTao6pa^eHHa: 10.06 2018).

119. Lomov S. Modelling of the internal structure and deformability of textile reinforcements: WiseTex software / S. Lomov, I. Verpoest // Proc. of 10th European Conf. Composite Materials (ECCM-10) (Brugge, Belgium, June 3-7, 2002). - Brugge, 2002. - P. 1-9.

120. Lomov S. V. Hierarchy of Textile Structures and Architecture of Fabric Geometric Models / S. V. Lomov, G. Huysmans, I. Verpoest // Textile Research Journal. - 2001. - Vol. 71, N 6. - P. 534-543.

121. Kosek M. Ideal, Real and Virtual Textile Structure Modeling and Visualization (Afriograpf-2004) / M. Kosek, T. Mikolanda, B. Koskova // Proc. of 3rd International conference on computer graphics. - South Africa, 2004.- P. 53-60.

122. Mikolanda T. VRTex - an Effective System for Visualization of Textile Structures / T. Mikolanda, S. V. Lomov, M. Kosek // STRUTEX-2003 : 10th international Conference on Structure and Structural Mechanics of Textile Fabrics. - Liberec, 2003. - P. 33-38.

123. Kolcavova Sirkova B. Prediction of wowen fabric properties using software protkatex / Brigita Kolcavova Sirkova, Iva Mertova //AUTEX Research Journal. - 2013. - Vol. 13, N 1. - P. 11-16.

124. Smith M. A. CAD/CAM Algorithms for 3D-Woven Multi-layer Textile Structures / Martin A. Smith, Xiaogang Chen ; World Academy of Science, Engineering and Technology // International Journal of Chemical, Molecular, Nuclear, Materials and Metallurgical Engineering. - 2009. - Vol. 3, N 9. - P. 538549.

125. Smith M. WeaveStudio CAD/CAM software for 3D-woven structures: EPSRC funded project / M. Smith and X. Chen ; University of Manchester. -Manchester, UK, 2005-2008. - 813 p.

126. Recent developments in the realistic geometric modelling of textile structures using TexGen / Louise P. Brown, Xuesen Zeng, Andrew C. Long, I. Arthur Jones // Materials 1st International Conference on Digital Technologies for the Textile Industries (5-6 Sept. 2013). - Manchester, UK, 2013. - Р. 12.

127. Hearle J. W. S. The challenge of changing from empirical craft to engineering design [Electronic resource] / J. W. S. Hearle // International Textile Design and Engineering Conference. - Edinburgh, 2003. - Mode of access : https://www. yumpu.com/en/document/view/9487471/the-challenge-of-changing-from-empirical-craft-to-engineering-design (датаобращения: 10.06 2018).

128. Hearle J. W. S. Engineering design of textiles / J. W. S. Hearle // Indian Journal of Fibre and Textile Research. - 2006. - N 31(1). - P. 142-149.

129. MSCSoftware - Инженерный анализ и компьютерное моделирование [Электронный ресурс] // Офиц. сайт компании MSCSoftware. - Режим доступа : http://www.mscsoftware.ru (дата обращения: 10.06.2018).

130. Моделирование процесса плетения BBraiding simulation [Электронный ресурс] // ESI-group : офиц. сайт компании. - Режим доступа : http://www.esi-group.com (дата обращения: 10.06.2018).

131. Соколов А. П. Идентификация упругих характеристик компонентов проектируемых композитов на основе применения численных методов решения обратных задач микромеханики гетерогенных сред [Электронный ресурс] / А. П. Соколов, В. Н. Щетинин. - Режим доступа : http://dspace.kpfu.ru/xmlui/bitstream/handle/net/108694/SokolovAP.pdf7seque nce=1 (дата обращения: 10.06.2018).

132. Shen Y. Modeling of Tensile Properties of Woven Fabrics and Auxetic Braided Structures by Multi-Scale Finite Element Method [Electronic resource]

/ Yang Shen. - Mode of access : https://etd.auburn.edu/ handle/10415/3966 (датаобращения: 10.06.2018).

133. Meso-FE Modelling of Textile Composites: Road map, Data Flow and Algorithms / S. V. Lomov, D. S. Ivanov, I. Verpoest, M. Zako, T. Kurashiki, H. Nakai, S. Hirosawa // Composites Science and Technology. - 2007. -Vol. 67, N 9. - P. 1870-1891.

134. 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, N 20. - P. 6547-6590.

135. Бахвалов Н. С. Осреднение процессов в периодических средах / Н. С. Бахвалов, Г. П. Панасенко. - М. : Наука, 1984. - 352 c.

136. Победря Б. Е. Механика композиционных материалов / Б. Е. Победря. - М. : МГУ, 1984. - 336 с.

137. Санчес-Паленсия Э. Неоднородные среды и теория колебаний / Э. Санчес-Паленсия. - М. : Мир, 1984. - 471 с.

138. Димитриенко Ю. И. Механика композиционных материалов при высоких температурах / Ю. И. Димитриенко. - М. : Машиностроение, 1997. - 356 с.

139. Димитриенко Ю. И. Расчет эффективных характеристик композитов с периодической структурой методом конечных элементов / Ю. И. Димитриенко, А. И. Кашкаров // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Естественные науки. - 2002. - № 2. - С. 95-108.

140. Димитриенко Ю. И. Метод конечного элемента для решения локальных задач механики композиционных материалов : учеб. пособие / Ю. И. Димитриенко, А. П. Соколов. - М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. - 66 с.

141. Нелинейная платформа для высокоточного моделирования свойств композиционных материалов : презентация фирмы e-Xstream [Электронный ресурс] // Сайт производителя ПО Digimat. - Режим доступа : www.e-xstream.com(дата обращения: 10.08.2018).

142. Демкович Н. А. Многоуровневое моделирование композиционных материалов и изделий на их основе [Электронный ресурс] / Н. А. Демкович // BeePitron - Умные инновации для эффективного производства и комплексная автоматизация промышленных предприятий. - Режим доступа: http:// Ьеер^оп.сот/Шев/сойеП/^ша1рё1(дата обращения: 10.08.2018).

143. Моделирование композиционных структур в Simpleware [Электронный ресурс] // Лаборатория «Вычислительная механика» CompMechLab : офиц. сайт. - Режим доступа : http://www. simpleware.ru/news/6113 (дата обращения: 10.08.2018).

144. Дерюгин Ю. Н. Суперкомпьютерные технологии в промышленности. Опыт применения и актуальные задачи [Электронный ресурс] / Ю. Н. Дерюгин. - Режим доступа : http://docplayer.ru/26572823-Superkompyuternye-tehnologii-v-promyshlennosti-opyt-primeneniya-i-aktualnye-zadachi.html (дата обращения: 10.08.2018).

145. Киселев А. М. Определение перспективных направлений в построении автоматизированных систем проектирования 30-преформ и прогнозирования заданных свойств композиционных материалов на их основе / А. М. Киселев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2015. - № 5. - С. 193-196.

146. Киселев А. М. Математическое моделирование контактных явлений в процессе вытягивания льняного волокна / А. М. Киселев, М. В. Киселев, А. П. Соркин // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2007. - № 6С. - С. 61-63.

147. Киселев М. В. Исследование процесса дробления льняного комплекса методами математического моделирования / М. В. Киселев, А. А. Смирнов, А. М. Киселев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2009. - № 4С. - С. 64-66.

148. Киселев А. М. Математическое моделирование процесса сжатия волокнистых материалов в массе / А. М. Киселев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2010. - № 5. - С. 14-17.

149. Построение диаграммы деформирования волокнистых материалов при сжатии / В. С.Белгородский, Г. И. Чистобородов, М. В. Киселев, А. М. Киселев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. -2012. - № 6. - С. 172-175.

150. Моделирование структуры тканей / В. В. Бенецкая, В. Ю. Селиверстов, А. М. Киселев, П. Н. Рудовский, М. В. Киселев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2013. - №2 3. - С. 23-28.

151. Киселев А. М. Определение перспективных направлений в построении автоматизированных систем проектирования 3Э-преформ и прогнозирования заданных свойств композиционных материалов на их основе / А. М. Киселев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2015. - № 2. - С. 141-144.

152. Киселев А. М. Прогнозирование разрывной нагрузки нетканых материалов на основе математического моделирования их геометрической структуры / А. М. Киселев, А. П. Соркин, М. В. Киселев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2011. - № 5. - С. 14-17.

153. Моделирование разрывной нагрузки трощеных нитей натурального шелка численными методами / А. М. Киселев, П. Н. Рудовский, М. В. Киселев, А. Б. Ишматов // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2013. - № 4. - С. 38-41.

154. Киселев А. М. Проектирование и прогнозирование физико-механических свойств композиционных материалов на основе 3D-текстильных преформ / А. М. Киселев, М. В. Киселев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2017. - № 1. - С. 325-329.

155. Киселев А. М. Моделирование структуры и деформационных свойств волокнистых материалов : дис. ... канд. техн. наук / Киселев Андрей Михайлович. - Кострома : КГТУ, 2011. - 153 с.

156. Киселев А. М. Теоретическое и экспериментальное построение диаграммы деформирования при сжатии льняного волокна / А. М. Киселев // Вестник Костромского государственного технологического университета:

рецензируемый периодич. науч. журнал / Изд-во: Кострома. КГТУ, 2010. - .№1 (23). - С 50-53.

157. Киселев А.М. Моделирование разрывной нагрузки трощеных нитей натурального шелка численными методами / Киселев А. М., П. Н. Рудовский, М. В. Киселев, А. Б. Ишматов // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2013. - № 4. - С. 38-41.

158. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы / Б. Мандельброт. -М. : Ин-т компьютерных исслед., 2002. - 856 с.

159. Фрактальная геометрия [Электронный ресурс] // Market-pages.ru : Информационный бизнес-портал. - Режим доступа : Шр:/А^^^шагке^ pages.ru/torgoviyxaos/27.html (дата обращения: 10.08.2018).

160. Киселев А. М. Алгоритм построения геометрической модели массы элементарных волокон при сжатии / А. М. Киселев, А. П. Соркин // Инновационные и наукоемкие технологии в легкой промышленности : тез. докл. 2-й Междунар. науч.-практ. конф. - М. : МГУДТ, 2010. - С. 221-222.

161. Кукин Г. Н. Текстильное материаловедение / Г. Н. Кукин, А. Н. Соловьев, А. И. Кобляков. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Легпромбытиздат, 1989. - 352 с.

162. Трещалин Ю.М. Анализ структуры и свойств нетканых материалов, -М.: изд-во «БОС», 2016, - 192 с.

163. Научно-исследовательский институт нетканых материалов : офиц. сайт [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.niinm.biz/page20/ index.html (дата обращения: 10.08.2018).

164. Brezent.net. [Электронный ресурс] // Офиц. сайт компании Brezent.net . -Режим доступа : http://brezent.net/read/01/09.htm (дата обращения: 10.08.2018).

165. Попов А. А. Холлофайбер [Электронный ресурс] // WoodGuru - сайт об изделиях из натурального дерева, по большей части мебели, идеях, технологиях и всего, что с этим связано. - Режим доступа: http://www.woodgu.ru/article-71.htm (дата обращения: 10.08.2018).

166. The fractal dimension of X-ray tomographic sections of a woven composite / J. Summerscales, P. M. Russell, S. V. Lomov, I. Verpoest, R. Parnas // Advanced Composite Letters. - 2004. - Vol. 13. - N 2. - P. 115-123.

167. Структурные особенности нетканых материалов «холлофайбер»/ Ю. М. Трещалин, М. В. Киселев, В. В. Хамматова, М. Ю. Трещалин, А. М. Киселев // Вестник Казанского технологического университета.- 2014. -Т. 17. - № 8. - С. 84-86.

168. Исследование структуры нетканых материалов методом компьютерной томографии / Ю. М. Трещалин, М. В. Киселев, В. В. Хамматова, М. Ю. Трещалин, А. М. Киселев // Вестник Казанского технологического университета. - 2015. - Т. 18. - № 17. - С. 141-144.

169. Киселев А. М. Методика определения вероятностного закона положения участков термоскрепления в нетканых полотнах / А. М. Киселев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2016. - №2 6. - С. 39-43.

170. Сергеенков А.П. Современные тенденции развития промышленности нетканых материалов / А.П.Сергеенков // Полимерные материалы. - 2016. - №2. - С.34-39.

171. Allgemeiner Vliesstoff-Report. - 2014. - № 6, (50 с.). - С. 16 -17.

172. Беликов Е.И. Нетканые утеплители на все случаи жизни // Полимерные материалы. - 2015. - №3 (март). - С. 38-39.

173. Киселев А. М. Проектирование и прогнозирование физико-

механических свойств композиционных материалов на основе 3D-текстильных преформ / А. М. Киселев, М. В. Киселев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2017. - № 1. - С. 325-329.

174. Экспериментальные исследования ударопрочных многослойных композиционных материалов с использованием нетканых полотен и плетеных изделий / Ю. М. Трещалин, В. В. Хамматова, М. Ю. Трещалин, А. М. Киселев // Вестник Казанского технологического университета. - 2016. -Т. 19. - № 23. - С. 76-79.

175. Мартынова А. А. Строение и проектирование тканей / А. А. Мартынова, Г. Л. Слостина, Н. А. Власова. - М. : РИО МГТА им. А. Н. Косыгина, 1999. - 434 с.

176. Shoshanna D. Rudov-Clark Experimental investigation of the tensile properties and failure mechanisms of three-dimensional woven composites / D. Shoshanna // School of Aerospace, Mechanical and Manufacturing Engineering Science, Engineering and Technology Portfolio (RMIT University, march 2007). - Melbourne, 2007. - 240 p.

177. Применение объемно-армирующих преформ при изготовлении изделий из ПКМ / К. И. Донецкий, А. В. Хрульков, Д. И. Коган, П. Г. Белинис, Ю. В. Лукьяненко // Авиационные материалы и технологии. -2013. - № 1. - С. 35-39.

178. Калиткин Н. Н. Численные методы / Н. Н. Калиткин. - М. : Наука, 1978. - 512 с.

179. Киселев А.М. Разработка математической модели структуры 3D тканей /А.М.Киселев, В.В.Хамматова, Н.В.Киселев // Дизайн и технологии. - 2019. - № 69 (111). - С.82-88.

180. Киселев А.М. Описание возможностей системы проектирования структуры цельнотканых 3D преформ «Преформа» / А.М. Киселев, В.В. Хамматова, С.Е. Голубев, М.В. Киселев // Дизайн. Материалы. Технология. - 2019. - № 1(53). - С.20-25.

181. RAM Trade company - сегодня [Электронныйресурс] // RAM Trade company. Программное обеспечение новых технологий : офиц. сайт. -Режим доступа : http://www.companyram.kz/ram-trade-company-cee5 (дата обращения: 10.08.2018).

182. НоСЛО-Monster. 3D-моделирование, конвертация и восстановление моделей [Электронный ресурс] : офиц. сайт. - Режим доступа : www.cadmonster.ru (дата обращения: 10.08.2018).

183. Simpleware Software Solutions [Электронныйресурс] // Advanced 3D image processing tools and features to enhance all your 3D image

visualization and analysis workflows : офиц. сайт. - Режимдоступа: www.simpleware.ru (датаобращения: 10.08.2018).

184. Проектирование и разработка технологии получения BD-тканых полотен для производства композиционных материалов повышенной прочности / М. В. Киселев, В. Ю. Селиверстов, А. М. Киселев, Л. С. Ляпунов // Двигатели для гражданской авиации : корпоративный журнал дивизиона АО «ОДК» Трамплин к успеху. - 2017. - № 10. - С. 36-37.

185. Lomov S. V.,Ivanov D. S.,VerpoestS. V., Zako M.,Kurashiki I., Nakai Н., Hirosawa S. Meso-FE modelling of textile composites: Road map, data flow and algorithms / S. V. Lomov, D. S. Ivanov, I. Verpoest, M. Zako, T. Kurashiki, H. Nakai, S. Hirosawa // Composites Science and Technology. - 2007. - N 67. - P. 1870-1891.

186. Официальный сайт информационного агентства «24РосИнфо» [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://24ri.ru/down/open/pochemu-promyshlenniki-vybirajut-virtualnye-ispytanija.html (дата обращения: 10.05.2019)

187. Rodrigo Ribeiro Paccola, Dorival Piedade Neto and Humberto Breves Coda, Geometrical non-linear analysis of fiber reinforced elastic solids considering debounding, Composite Structures, 10.1016/j.compstruct.2015.07.097, 133, (343-357), (2015).

188. Официальный сайт производителя углеродных волокон AKSACA [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.aksacausa.com/products.html (дата обращения: 10.05.2019)

189. Институт новых углеродных материалов и технологий при МГУ им. М. В. Ломоносова [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://inumit.ru/rus/produkciya-i-uslugi/ugleplastiki/Resins/(дата обращения: 10.05.2019).

190. ЛеоновВ.В., Артемьева О.А., КравцоваЕ.Д. Материаловедение и технология композиционных материалов. - Красноярск: Изд-во ФГБОУ ВО Сибирский федеральный унт-т, 2007. - 241 с.

191. ZienkiewiczO.C., TaylorR.L. The Finite Element Method. International Centre for Numerical Methods in Engeneering, Barcelona, Spain, - 2000. - 708 p.

192. Компания ООО «Дипчел»: офиц. Сайт [Электронный ресурс]. -Режим доступа: https://dipchel.ru/store/uglerodnoe-volokno/

193. Официальный сайт «Эпоксидные смолы, отвердители, пластификаторы» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //www.epoksid.ru/

194. Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов (ВИАМ): офиц. сайт [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://viam.ru/.

Приложение 1

Акты внедрения результатов работы

2_

Государственный научный центр Российской Федерации Акционерное общество

«Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А. Г. Ромашина»

(АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина»)

249031, г. Обнинск Калужской обл., Киевское шоссе, 15 [phone], [phone], факс [phone], телетайп 183507 "Алмаз" ¡[e-mail]; technologiya.ru

44.42. 2о

19-10

№

На №

О внедрении (использовании) результатов диссертационной работы

ОКПО 07548617; ОГРН Т11 40250061 60; ИНН/КПП 4025431260/402501001

ООО НПО «Программируемые Композиты»

Генеральному директору, д.т.н., проф. М.В.Киселеву ул. Бульварная, д. 15 Костромская обл., г. Кострома 156016

Тел.[phone] E-mail: [e-mail]

Уважаемый Михаил Владимирович!

Доводим до Вашего сведения, что АО «ОНПП «Технология» им. А.Г.Ромашина» является одним из ведущих предприятий в РФ, осуществляющих научно-исследовательскую деятельность, результаты которой определяют научно-техническую политику в области создания материалов и конструкций авиационно-космического и военного назначения. В частности, теоретические и экспериментальные исследования проводятся по направлениям создания армированных композиционных материалов, изделий и конструкций из них с уникальными свойствами и техническими особенностями.

Считаем перспективным применение технологии ЗЭ ткачества для решения перспективных задач предприятия, в связи с чем подтверждаем, что результаты диссертационной работы Киселева Андрея Михайловича представляют практический интерес для предприятия и могут быть использованы при разработке новых изделий ВВСТ.

Для практических задач производства при решении материаловедческой задачи проектирования армирующей структуры композиционного материала будет использовано программное обеспечение «Преформа», разработанное автором.

IRIS&

О 2 9 8 1 ft

2000001513675

Приложение 2

Свидетельства на регистрацию программного обеспечения в Роспатент РФ

Приложение 3

Экспертная оценка результатов виртуального моделирования механических свойств композиционных материалов на основе тканей

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ

НАУЧНО ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ «Программируемые Композиты» (ООО НПО «ПК»)

156601 г Кострома, ул. Бульварная. 15, ИНН/КПП 4401179095/440101001, ОГРН 1174401002126 Р/с 40702810325510000028 в ФИЛИАЛ N 3652 ВТБ 24 (ПАО) ВОРОНЕЖ БИК 042007738 ,к/с

30101810100000000738__

«¿У

уЛАас/сП019 г. № 2-//?-/9

Приказ

«Об организации научно-исследовательской работы по проведению виртуальных вычислительных испытаний»

В соответствии с годовым планом работы предприятия на 2019 календарный год и выполнением научно-исследовательской работы на тему «Виртуальные испытания механических характеристик композиционных материалов на основе 3D тканых каркасов» с ПАО «ОДК-Сатурн» г.Рыбинск.

ПРИКАЗЫВАЮ

1. Разработать методику проведения виртуальных испытаний механических характеристик композиционных материалов на основе 3D тканых каркасов с применением ПО «Преформа». Срок до 01.03.19.

2. Провести необходимые расчеты диаграмм деформирования на основе исходных данных, полученных от ПАО «ОДК-Сатурн». Срок до 01.05.19.

3. Подготовить Отчет по теме НИР. Срок до 15.05.19.

4. Представить полученные результаты специалистам ПАО «ОДК-Сатурн» для оценки результатов работы. Срок до 01.06.19.

5. Назначить ответственным исполнителем темы ведущего научного сотрудника A.M. Киселева.

6. Контроль за исполнением приказа оставляю за собой.

Генеральный директор

М.В.Киселев

УТВЕРЖАЮ Генеральный конструктор

НЛО «О/ЦС-Сатурн»

Р.В. Храмин _2019 г.

Заключение

по результатам анализа отчёта по теме: «Виртуальные испытания механических характеристик композиционных материалов на основе ЗБ-тканых каркасов»

Куратор работ: Компания ПАО «ОДК-Сатурн», г. Рыбинск. Исполнитель работ: ООО НПО Программируемые композиты, г. Кострома.

Цель работы: Разработка методики проведения виртуальных испытаний механических свойств композиционных материалов на основе ЗО-тканых каркасов и определение диаграмм деформирования при растяжении предоставленных образцов.

Отчет по теме НИР, проведённой ООО НПО «Программируемые композиты» в инициативном порядке содержал следующие результаты:

- построение геометрических моделей в ПО «Преформа» 6 (шести) образцов композиционных материалов с различными армирующими структурами из углеродного волокна, изготовленных по технологии ЗО-ткачества;

- разработка методики построения диаграмм деформирования опытных образцов материалов в ПО А^УБ \¥В - Ь8-Бупа;

- процесс проведения виртуальных испытаний опытных образцов при растяжении с граничными условиями, приближенными к условиям натурного эксперимента, путём моделирования в ПО - ЬБ-Оупа процесса их разрушения;

- построение истинных и условных теоретических диаграмм деформирования опытных образцов при виртуальных испытаниях;

- расчёт значений внутренней энергии деформирования для каждого виртуального образца, позволяющий провести предварительную оценку несущей способности материала.

Предложенная методика проведения виртуальных испытаний, реализованная на основе ПО «Преформа» и ПО АЫБУВ \УВ - ЬБ-Оупа, позволяет производить расчёт предварительных механических свойств композиционных материалов на основе ЗБ-тканых каркасов.

Для повышения точности расчётов, выполняемых по разработанной методике, необходимо продолжать работы по совершенствованию построения геометрической модели ткани, соответствующей ее реальному строению, а так же по доводке и верификации модели разрушения полимерного композиционного материала.

Рекомендуем продолжить исследования в данном направлении с целью обеспечения снижения временных и финансовых затрат на этапах эскизного