Структура и свойства гибридного композита конструкционного назначения на основе стеклянных и углеродных волокон тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Валиев Алмаз Илсурович

• Валиев Алмаз Илсурович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Валиев Алмаз Илсурович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Практика применения гибридных полимерных композитов конструкционного назначения

1.2. Типы структур, работоспособность гибридных полимерных композитов конструкционного назначения

1.3. Адгезионное взаимодействие в гибридном полимерном композите

1.4. Моделирование адгезионного взаимодействия, оптимального сочетания слоев с применение искусственных нейронных сетей в гибридном полимерном композите

1.5. Выводы по главе

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, МЕТОДОВ И МЕТОДИК ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методологические аспекты исследования структуры и свойств гибридных композитов

2.2. Объекты исследования

2.3. Методики изготовления образцов

2.4. Методы экспериментальных исследований

ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННЫЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИБРИДНЫХ КОМПОЗИТОВ

3.1. Оптимизационный расчет гибридных полимерных композитов

3.2. Численное конечно-элементное моделирование напряженно-деформированного состояния гибридных композитов

3.3. Прогнозирование упруго-механических свойств гибридных полимерных композитов на основе искусственных нейронных сетей

3.4. Исследование деформативности, температурно-временной зависимости ползучести стеклопластиков, внешне армированных углепластиками

3.5. Оценка напряженно-деформированного состояния гибридных полимерных композитов, изготовленных методом вакуумной инфузии

3.6. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ВОЛОКОН, СВЯЗУЮЩЕГО, ПЛЕНКООБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЗАМАСЛИВАЮЩИХ КОМПОЗИЦИЙ (АППРЕТОВ). СВЯЗЬ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ФАЗ ГИБРИДНОГО ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА С ПРОЧНОСТЬЮ

4.1. Исследование свойств волокон

4.2. Исследование свойств пленкообразователей замасливающих композиций (аппретов)

4.3. Адгезионное взаимодействие в гибридном полимерном композите: энергетические характеристики волокон и связующего на границе с воздухом, их связь с прочностью

4.4. Регулирование параметров свободной поверхностной энергии волокон с использованием искусственных нейронных сетей

4.5. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение 1 - Акт внедрения

156

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура и свойства гибридного композита конструкционного назначения на основе стеклянных и углеродных волокон»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследований. Создание коррозионно-устойчивых, эффективных сооружений в строительной практике неразрывно связано с внедрением новых конструкционных материалов высокой удельной прочности и низкими удельными затратами энергии на производство. Одним из таких материалов стал полимерный композит.

Объем рынка полимерных композитов увеличивается с каждым годом, область применения конструкционных композитов расширяется, однако вместе с этим повышаются и требования к ним. Основная проблема широкого применения полимерных композитов конструкционного назначения заключается в их недостаточной жесткости. Для несущих элементов конструкций, в основном из стеклопластиков, не всегда выполняется условие прочности по второму предельному состоянию, что предполагает целесообразность и необходимость разработки гибридных полимерных композитов сочетанием различных типов волокон в связующем.

Разработка научных принципов формирования гибридных полимерных композитов позволило бы расширить область эффективного применения полимерных композитов конструкционного назначения.

Степень разработанности темы. В исследованиях, направленных на разработку гибридных полимерных композитов, изучению адгезионного взаимодействия на межфазной границе посвящены работы ряда отечественных и зарубежных ученых. Гуняевым Г.М. разработаны составы и технологии изготовления полимерных композитов на основе борных и углеродных волокон, не имеющих аналогов для авиационной техники. Богдановой Ю.Г., Горбаткиной Ю.А., Zhang, Z. изучены закономерности адгезии и роль этого явления в обеспечении прочности полимерных композитов на стыке различных областей наук. Yong Т., Owens D.K., Vann Oss С.J., Старостиной И.А., Стояновым O.B. предложены и исследованы методы и способы оценки поверхностных энергетических свойств различных веществ. Деминой Н.М., Мангушевой Т.А.,

Старовойтовой И.А., ТЪотаБОп, X разработаны пленкообразующие компоненты замасливателей, замасливающие композиции, изучено влияние состава замасливателей на свойства волокон, обобщены данные в области замасливания неорганических волокон.

Исследования, направленные на выявление закономерностей адгезии и роли этого явления в обеспечении прочности полимерных композитов на стыке различных областей наук, продолжаются и по сей день, однако проблема изучения механизмов формирования адгезионной прочности гибридных композитов на границе «волокно-связующее» с последующей разработкой эффективных способов регулирования их состоянием с целью обеспечения прочного соединения остается малоизученной.

Научная гипотеза состоит в том, что регулирование энергетических характеристик (полярной и дисперсионной составляющих свободной поверхностной энергии) контактирующих компонентов позволяет повысить потенциал прочностей волокон в связующем.

Целью диссертационного исследования является разработка научно обоснованного технологического решения, обеспечивающего получение гибридного композита оптимального строения с повышенными механическими свойствами за счет регулирования энергетических характеристик армирующего наполнителя и связующего с учетом адгезионного взаимодействия.

Задачи диссертационного исследования:

1. Выполнить обзор и анализ современного состояния получения гибридных композитов.

2. Разработать алгоритм численного моделирования с выполнением расчета гибридных композитов различного сочетания стеклянных и углеродных слоев и проведением экспериментальных испытаний.

3. Исследовать свойства волокон, замасливающих композиций (аппретов), связующего, процессов на межфазной границе в обеспечении адгезионного контакта волокон и связующего, ее связи с прочностью композита.

4. Разработать модель прогнозирования упруго-механических свойств, регулирования составляющих свободной поверхностной энергии наполнителя композитов на основе искусственной нейронной сети.

Научная новизна работы.

1. Обоснована возможность получения гибридных композитов конструкционного назначения на основе сочетания стеклянных и углеродных волокон с повышенными жесткостными характеристиками, которые достигаются оптимальным содержанием и распределением углеродных волокон в сечении, зависят от свойств межфазных слоев на границе «волокно - связующее».

2. Обоснована и расширена область применения метода определения свободной поверхностной энергии твердых тел пространственным трехмерным способом для определения изменения энергетических характеристик волокон различной природы на границе с воздухом, который заключается в приведении теории ванн Осса - Чодери - Гуда к уравнению плоскости.

3. Предложен метод установления зависимости между адгезионным взаимодействием на границе раздела фаз «волокно - связующее» и прочностными характеристиками гибридного композита, полученного методом «вакуумной инфузии», заключающийся в определении степени приближения энергии взаимодействия на границе фаз (адгезия) к энергии когезии фазы, выбранной для сопоставления.

4. Предложен способ оценки межфазного поверхностного натяжения на границе «органическая смола - водные растворы поверхностно-активных веществ» для пленкообразователей замасливающих композиций (аппретов), положительно влияющих на смачиваемость волокон различной природы связующим, который заключается в определении поверхностных натяжений органических смол, водных растворов поверхностно-активных веществ и разности полярностей контактирующих фаз.

Теоретическая и практическая значимость работы. - расширена область эффективного применения полимерных композитов конструкционного назначения за счет гибридного армирования;

- разработан алгоритм моделирования, расчета гибридных полимерных композитов, проведено машинное обучение с целью определения упруго-механических свойств с применением искусственной нейронной сети;

- разработана методика изготовления гибридных полимерных композитов методом «вакуумной инфузии» с повышенными физико-механическими свойствами;

- разработан метод изготовления пленкообразователей замасливающих композиций (аппретов) с улучшенными свойствами.

Методология и методы исследования. Методологической основой исследования являются современные представления о структуре и свойствах полимерных композитов. В диссертационной работе использованы стандартизированные методики и современные методы исследования (оптическая микроскопия, термические анализы и т.д.). Численное моделирование напряженно-деформированного состояния гибридных композитов выполнено на базе программного комплекса «ANSYS», машинное обучение с использованием искусственной нейронной сети - «MatlabV.R2016a», краевой угол смачивания определен путем проведения касательной в зоне контакта - «AutoCad», графики и уравнения аппроксимированных плоскостей для волокон различной природы -«STATISTICA».

Положения, выносимые на защиту:

- результаты адаптации метода определения свободных поверхностных энергий волокон различной природы, связующего и установления связи энергетических характеристик фаз с прочностью в гибридных полимерных композитах, изготовленных методом «вакуумной инфузии»;

- результаты оценки поверхностных натяжений органических смол, водных растворов поверхностно-активных веществ на границе с воздухом, межфазного поверхностного натяжения на границе «органическая смола - водные растворы поверхностно-активных веществ» для пленкообразователей замасливающих композиций (аппретов), положительно влияющих на смачиваемость волокон различной природы связующим.

Апробация результатов. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных конференциях КГ АСУ по проблемам архитектуры и строительства (Казань, 2021-2024); III Всероссийской научно-практической конференции «Строительное материаловедение: настоящее и будущее» (Москва, 2023); VII Всероссийской научно-технической конференции (ВИАМ) «Полимерные композиционные материалы и производственные технологии нового поколения» (Москва, 2023); Международной научно-практической конференции «Архитектура. Строительство. Транспорт. Экономика» (Санкт-Петербург, 2023); II Международной научно-технической конференции студентов, магистрантов, и аспирантов «Архитектура и строительство»: традиции и инновации (Гомель, 2023); Международной научно-практической конференции «Полимеры в строительстве» - Стройполимеры - 24 (Казань, 2024).

Отдельный раздел работы отмечен дипломом конкурса научно-исследовательских и научно-практических работ на соискание стипендии Мэра Казани (2023).

Реализация работы. Работа по теме диссертационного исследования награждена дипломом победителя, грантом на внедрение результатов исследований конкурса Фонда содействия инновациям (2022); разработанные модели на основе искусственной нейронной сети используются в учебном процессе при подготовке магистров.

Степень достоверности результатов исследования обеспечивается применением сертифицированных программных комплексов, использованных для численного моделирования на основе метода конечных элементов, машинного обучения с использованием искусственной нейронной сети, использованием современных методов исследования, сходимостью экспериментальных данных с результатами исследований других авторов, полученных разными независимыми методами.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, из них 7 статей в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 1 статья в издании, индексируемом БД Scopus.

Содержание работы соответствует п. 12 паспорта научной специальности -2.1.5: исследование совместной работы строительных материалов с разными свойствами и создание с учетом системных взаимосвязей между всеми компонентами слоистых, композитных и специальных строительных конструкций с учетом специфических требований.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 100 наименований и 1 приложения. Работа изложена на 155 страницах машинописного текста, включает 46 таблиц, 84 рисунка.

Автор искренне признателен научному руководителю - д.т.н., профессору Сулейманову A.M., а также д.т.н., профессору Королеву Е.В., к.т.н. Старовойтовой И.А. за ценные советы, замечания, полезные консультации и поддержку при выполнении диссертации.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Практика применения гибридных полимерных композитов

Повышение эффективности конструкций, разработка долговечных материалов неразрывно связано с внедрением новых конструкционных материалов высокой удельной прочности, сравнительно низкими удельными затратами энергии на производство. Одним из таких конструкционных и функциональных материалов в сфере строительства стал полимерный композит (ПК) [1-3].

По данным, представленным в работах [4] и [5], потребление ПК в период с 2017-2023 гг. выросла на 17,1% в объемном выражении, объем рынка ПК продолжает увеличиваться с каждым годом и ожидается, что в период 2023-2029 гг. будет расти в среднем на 3,67%. Гистограмма роста потребления ПК представлена на рисунке 1.1.

18 17-24

16

2017 2018 2019 2020 202 1 2022 2023 ... 2029* год

Рисунок 1.1 - Гистограмма роста потребления полимерных композитов [4, 5]

Несмотря на повышение роста потребления, процент ПК конструкционного назначения от общего количества потребления значительно меньше. Как правило, такие материалы выполняются волокнистыми.

Волокнистый полимерный композит — это гетерогенная система, образованная сочетанием двух и более нерастворимых друг в друге разнородных

компонентов, состоящих из армирующего вещества (наполнителя в виде волокон) и матрицы. Наполнитель служит упрочнением, обеспечивает основную жесткость и прочность материала, матрица в свою очередь связывает армирующее вещество между собой, обеспечивая целостность системы. Композитные материалы по характеристикам превосходят составляющие их компоненты, что позволяет регулировать свойства, создавать материалы с заданными характеристиками.

Выделяют конструкционные, отделочные, конструкционно-отделочные полимерные композиты строительного назначения. Конструкционными называют материалы, способные под нагрузкой сохранять первоначально заданную форму изделий. Конструкционно-отделочные полимерные строительные материалы сочетают в себе как способность под нагрузкой сохранять первоначально заданную форму изделий, так иметь высокие декоративные и эксплуатационные качества.

Наиболее популярными среди них являются мостовые сооружения, системы для замены стальной арматуры в железобетонных настилах, системы для замены деревянных, алюминиевых и стальных профилей, когда коррозия или гниение создает дорогостоящие проблемы с обслуживанием или небезопасные условия, системы для усиления бетона, деревянных и каменных конструкций, химически стойкие напольные покрытия, промышленные и архитектурные системы ограждений, высокопрочные решетки, шпильки и гайки и др.

Одним из самых распространенных ПК по типу армирующего наполнителя является полимерный композит из стекловолокна за счет оптимального соотношения цены, характеристик и занимает 87% объема рынка. С наиболее высокими показателями удельной прочности и жесткости выделяют ПК из углеродного волокна, который занимает 11% объема рынка. По 1% составляют ПК из арамидных и других типов волокон (рисунок 1.2, а). По типу полимерной матрицы объем рынка термореактивных композитов составляет 67% (42-47% — полиэфирные, 10-15% — эпоксидные, 6% — винилэфирные, 2% — фенольные, 2% — остальные реактопласты) и 33% термопластичных (рисунок 1.2, б) [5].

1% 1%

6«/0 2% 2%

10-

п Стекловолокно ■ Углеволокно

и Полиэфирные I Термопластичные

Эпоксидн ые г Винилэфирн ые

и Фенольные Остальные

Арамидное ■ Остальные

а)

б)

Рисунок 1.2 - Структура рынка ПК по типу армирующего наполнителя и матрицы: а) по типу армирующего наполнителя; б) по типу полимерной матрицы [5]

Существует большое количество методов производства полимерных композиционных материалов: намотка, формование, инфузия, укладка, пултрузия и другие, применение которых определяются размерами, формами и назначением

Гибридными называют ПК, которые содержат в субстрате более одного вида армирующего компонента различной природы в единой полимерной матрице. Разработка гибридного ПК осуществляется с целью получения изделия с заданными, оптимальными физико-механическими свойствами [9, 10].

В строительной практике гибридные ПК впервые использованы в мостовых сооружениях в основном с целью обеспечения условий прочности и устойчивости при оптимальных поперечных сечениях, малой массе, высокой коррозионной устойчивости, однотипности элементов конструкций, так как для несущих элементов в виде главных балок больших пролетов из ПК (например, для стеклопластиков) не всегда выполняется условие прочности по второму предельному состоянию, что приводит к выполнению несущих элементов конструкций гибридными (с гетероволокнистым наполнением) либо гибридными по материалу конструкции (ПК (например, стеклопластик — ж/б либо сталь)).

[6-8].

Согласно ГОСТ Р 54928-2012 «Пешеходные мосты и путепроводы из полимерных композитов» основные несущие конструкции рекомендуется изготавливать из термореактивных смол, армированных стекловолокном и/или углеволокном по технологии вакуумной инфузии, для остальных конструктивных элементов возможно изготовление пултрузией, ручной выкладкой или другими способами производства.

По теоретическим данным во всем мире реализовано уже более 360 мостов из ПК, элементы конструкций которых выполнены различными методами производства [11]. Это и цельнокомпозитный мост Miyim Bridge, построенный в 1982 году в Китае, и пешеходный мост Aberfeldy Golf Course Bridge, построенный в 1990 году в Великобритании, вантовый пешеходный мост, построенный в 1997 году в Дании, г. Колдинг, пешеходный мост Lleida Footbridge с цельнокомпозитным пролетным строением из стеклопластика, Испания, г. Льеда (2001 г.) и др. Среди них выделяют около 53 пешеходных мостов, выполненных полностью композитными, остальные же пешеходные, автодорожные мосты являются, либо с выполнением несущих элементов конструкций гибридными (с гетероволокнистым наполнением), либо гибридными по материалу конструкции (ПК-сталь/железобетон) [11-15].

Первым мостом с гибридным по материалу конструкции в Европе является однопролетный мост Friedberg Bridge в Германии (рисунок 1.3), который имеет длину 27 м, ширину 5 м, несущие элементы которого выполнены в виде главных стальных балок таврового сечения, поверх которых уложены плиты, выполненные из стеклопластика [11].

При оптимальном проектировании несущих элементов конструкции с гибридным армированием по материалу возможно учесть положительные качества материалов (устойчивость к коррозии, долговечность и др.) со сведением к минимуму их недостатков.

Рисунок 1.3 - Автодорожный мост Рисунок 1.4 - Гибридный мост в округе Бат,

«Friedberg Bridge», сооружение с штат Кентукки [16]

гибридным по материалу конструкции [11]

В округе Бат, штат Кентукки 60-футовый мост с прозрачным пролетом, соединяющий зону для пикника «Clear Creek Furnace» с трассой «Sheltower Trace» (рисунок 1.4), является первым гибридным мостом из композитного двутаврового бруса. Двутавровая балка из гибридного композитного угле-стеклопластика, изготовленная компанией «Strongwell» методом пултрузии, обеспечивает основные несущие элементы (прочность, деформативность, устойчивость). Добавление углеродного волокна к полкам двутавровой балки существенно увеличивает жесткость при изгибе [16-18].

Рисунок 1.5 - Мост Томс-Крик, Блэксбург[16]

Рисунок 1.6 - Мост на железнодорожной линии Dover Sea Wall в графстве Кент, Великобритания[16]

Мост Томс-Крик, Блэксбург, Вирджиния (рисунок 1.5) также выполнен с использованием гибридных композитов. После замены проржавевших стальных балок, поддерживающих мост, на композитные балки, мост шириной 17/4 х 22 фута был повышен с 10 до 20 тонн. По мосту проезжает более 1 ООО автомобилей

в день. Новая композитная балка изготовлена пултрузией с матрицей из винилэфирной смолы, армированной углеродом/Е-стеклом. Новая конструкция балки значительно улучшает модуль упругости при изгибе и кручении по сравнению со стеклопластиком. Модуль изгиба композитной балки более чем в два раза превышает модуль изгиба стандартной двутавровой балки из стекловолокна. Вся реконструкция моста, включая асфальтирование настила, была завершена за пять дней [16-18].

Компания «Pipex» спроектировала и изготовила два пешеходных моста из полимерных композитов, четыре площадки и три лестницы для замены металлического моста, который был разрушен после сильного шторма на железнодорожной линии «Dover Sea Wall» в графстве Кент, Великобритания (рисунок 1.6) [16-18].

В отличие от большинства пешеходных мостов из ПК, элементы были спроектированы как гибридные системы, где пултрузионные компоненты были собраны из гетероволокнистых наполнителей и матрицы. Каждый пролет пешеходного моста весил 9 ООО фунтов, что примерно на треть меньше веса аналогичной металлической. По завершении строительства пешеходный мост имеет длину почти 102 фута, почти 8 футов в ширину и более 11 футов в высоту.

Рисунок 1.7- Мост Департамента Рисунок 1.8- Гибридный автодорожный мост

транспорта Вирджинии [16] длиной 18,5 м через реку Пашенка, РФ [24]

38-футовый мост Департамента транспорта Вирджинии (рисунок 1.7), который перекинут через Дики-Крик на трассе 601 в Шугар-Гроув, штат Вирджиния, является первым в мире мостом, способный выдерживать полный трафик тягача с прицепом. Несущие балки моста состоят из углеродных волокон в

верхнем и нижнем фланцах для повышения жесткости и волокон из стекла в остальной части балки для прочности, сопротивления кручению и экономичности. Сочетание размера и состава ламината обеспечивают прочность и жесткость, необходимые для мостовых конструкций [16-18].

Мосты из ПК, в том числе гибридными полимеркомпозитными элементами на практике по сравнению с аналогами из стальных элементов являются атмосферостойкими строительными материалами, опасные дефекты и аварии во время эксплуатации не наблюдались [11, 16-25].

В отечественной практике также были попытки строительства пешеходных мостовых сооружений из ПК с использованием цельнокомпозитных пролетных строений. Первый композитный мост возведен в 2004 году в г. Москва по ул. Промышленная рядом с остановочной платформой «Чертаново». Также был построен вантовый мост в парковой зоне в г. Дубна, арочный пешеходный мост в парке 50-летия Победы в г. Москва, пешеходный мост через платформу «Косино» в г. Москва [19-25]. Первый в России гибридный по конструкции автодорожный мост длиной 18,5 м через реку Пашенка возведен в 2014 году компанией «ОПОРА» (рисунок 1.8) [24]. Гибридных (с гетероволокнистым наполнением) конструкций мостов в отечественной практике не наблюдается, развитие рынка из конструкционных ПК значительно уступает мировому, что является актуальным для их внедрения в отечественные производства с последующей разработкой номенклатуры изделий.

Таким образом, новым направлением в сфере строительства из ПК занимает разработка несущих элементов из гибридных ПК с повышенными физико-механическими характеристиками при оптимальном подборе наполнителей и матрицы, с оптимальным взаимодействием на межфазной границе «волокно-матрица» со сведением к минимуму их недостатков.

1.2. Типы структур, работоспособность гибридных композитов конструкционного назначения

Общепринятой классификации гибридных ПК не имеется, однако независимо от выбранных для классификации признаков, условно разделяют на [26]:

- внутрислоевые — тип структуры, при котором чередование различных типов волокон предусмотрено в каждом слое гибридного ПК (см. рисунок 1.9 а);

- межслоевые — тип структуры, которая предусматривает чередование различных типов слоев в гибридном ПК (см. рисунок 1.9 б).

межслоевая-внутрислоевая — тип структуры, которая является совокупностью предыдущих;

- супергибридная — тип структуры, в котором совмещаются волокнистый армирующий наполнитель и армирующие металлические слои.

а 6

Рисунок 1.9 - Некоторые типы структур гибридных композитов: а) внутрислоевые, б) межслоевые Используя различные сочетания матрицы и волокон, можно получить большое количество гибридных ПК. Однако не любое сочетание матрицы и волокон позволяет получить гибридные композиты с желаемыми свойствами. Так, при внутрислоевом типе структуры, наполнители находятся в плотном контакте друг с другом, при этом нагрузка, которая воздействует на композит неравномерно распределяется в объеме изделия, что предполагает несовместную работу всех волокон. Гибридные композиты с межслоевым типом структуры имеют преимущества по сравнению с внутрислоевым типом за счет большей площади границы раздела фаз, т.е. сопротивление внешним нагрузкам происходит во всем объеме гибридного ПК, возможности регулирования характеристик композита послойно [26-28].

Физико-механические свойства ПК рекомендуется определять экспериментальными методами, зависят от типа наполнителей (для растяжения), изложены в большом количестве нормативных документов на ПК.

Известен теоретический способ оценки физико-механических свойств гибридных композитов, отличающийся от стандартного правила аддитивности (т.к. в гибридном композите образуются различные свойства межфазных слоев на границе «волокно-матрица»), при растяжении, который в основном зависит от содержания в составе гибридного ПК низкомодульных/высокомодульных волокон [9, 26].

При меньшем содержании низкомодульных волокон относительно их критического содержания (Унмв < ^крит. нмвХ разрушение гибридного композита происходит в тот момент, когда исчерпывается несущая способность высокомодульных волокон, т.е. способность сопротивление материала разрушению определяется в основном содержанием высокомодульных волокон [9]:

— £вмв(^м^м + ^НМВ^НМВ + ^вмв^вмв)' (1-1)

где:

<т+ — предел прочности на растяжение;

£вмв — деформация высокомодульных волокон;

Ем, Еиш, £вмв — модуль упругости матрицы, низкомодульных и высокомодульных волокон, соответственно;

Ум> ^вмв — объемное содержание матрицы, низкомодульных, высокомодульных волокон, соответственно.

При большем содержании низкомодульных волокон относительно их критического содержания (^нмв > ^крит. нмвХ в первую очередь разрушаются высокомодульные волокна, при последующем увеличении нагрузки несущая способность гибридного композита определяется лишь содержанием низкомодульных волокон, т.е. при предельной деформации высокомодульных волокон (£вмв X которая соответствует предельной деформации композита в

целом, т.е. высокомодульные волокна не участвуют в определении прочности гибридного композита [9]:

— £вмв(^м^м + ^НМВ^НМВ)- (1-2)

При (Унмв — ^крит. нмв) разрушение может протекать по обоим случаям.

Необходимо отметить, что при расчете элементов конструкций на центральное растяжение должно соблюдаться условие [29]:

бт+<ДР (1.3)

где:

— расчетное сопротивление материала растяжению, который зависит от ряда факторов, применяется в зависимости от действующих нагрузок и условий эксплуатации и определяется по ГОСТ 33119-2014 как:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Валиев Алмаз Илсурович, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Цыгвинцев, И.В. Применение композитных материалов в строительстве / И.В. Цыгвинцев, П.И. Постникова, И.В. Сенцов // Инновационное развитие. — 2017. — № 7(12). — С. 26-29.

2. Храмова, Т.А. Исследование технологии применения композитных материалов для строительства и реконструкции объектов инфраструктуры / Т.А. Храмова // Аллея науки. — 2017. — Т. 1. — № 8. — С. 201-211.

3. Сапунов, В.Т. Прочность, надежность и долговечность композитов как конструкционных материалов / В.Т. Сапунов // Композиты и наноструктуры. — 2016. — Т. 8. — № 2(30). — С. 110-119.

4. Composites Market - Global Industry Analysis and Forecast (2022-2029) // MAXIMIZE MARKET RESEARCH: сайт. URL: ttps://www.maximizemarketresearch.com (дата обращения: 08.09.2023).

5. Дориомедов M.C. Российский и мировой рынок полимерных композитов (обзор) // Труды ВИАМ. 2020. №6-7 (89). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/rossiyskiy-i-mirovoy-rynok-polimernyh-kompozitov-obzor (дата обращения: 08.09.2023).

6. Донецкий К.И. Усачева М.Н., Хрульков A.B. Методы инфузии для изготовления полимерных композиционных материалов (обзор). Часть 1 // Труды ВИАМ. 2022. № 6 (112). Ст. 06. URL: http://www.viam-works.ru. DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-6-58-67.

7. Хрульков A.B., Донецкий К.И., Усачева М.Н., Горянский А.Н. Методы инфузии для изготовления полимерных композиционных материалов (обзор). Часть 2 // Труды ВИАМ. 2022. № 7 (113). Ст. 05. URL: http://www.viam-works.ru. DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-7-50-62.

8. Колпачков Е.Д., Петрова А.П., Курносов А.О., Соколов И.И. Методы формования изделий авиационного назначения из ПКМ (обзор) // Труды ВИАМ. 2019. №11 (83).

9. Гуняев Г.М. Поликомпонентные высокомодульные композиты // Механика полимеров. 1997. №5. С. 819-826.

10. Скудра A.M., Булаве Ф.Я. Структурная теория армированных пластиков. Рига: Зинатне, 1978. 192 с.

11. Potyrala, Р. В. Use of fibre-reinforced polymers in bridge construction. State of the art in hybrid and all-composite structures. [Электронный ресурс] / P. В. Potyrala. -Режим доступа: http://upcommons.upc.edu/pfc/handle/2099.1/12353.

12. Keller, Т. Use of fibre reinforced polymers in bridge construction. SED 7 / Thomas Keller. - Zurich: IABSE, 2003 - 131 p.

13. Shenoi, R. A. Advanced polymer composites for structural applications in construction / R. A. Shenoi, S. J. Moy, L. C. Hollaway [Электронный ресурс]. -Southampton: Southampton University, 2002. - Режим доступа: 10.1680/apcfsaic.31227.

14. Lightweight thermoset composites. Materials in use, their processing and applications / Edited by Peter Dufton. - Shrewsbury: Rapratehnology limited, 2000. -212 p.

15. The international handbook of FRP composites in civil engineering / Edited by Manoochehr Zoghi. - CRC Press, 2013. - 706 p.

16. STRONGWELL CORPORATION. [Электронный ресурс]. URL: https://www.strongwell.com/. (Дата обращения 10.07. 2023).

17. Hayes, M.D., Lesko, J.J., Haramis, J., Cousins, Т.Е., Gomez, J., Massarelli, P., "Laboratory and Field Testing of Composite Bridge Superstructure," ASCE, Journal of Composites for Construction, Vol. 4, No. 3, 2000, pp. 120-128.

18. Hayes, M.D., Lesko, J.J., Cousins Т., Waldron C., Witcher D., Barefoot G., & Gomez J., "Design of a Short Span Bridge Using FRP Girders," Composites in Construction International Conference, October 10-12, 2001, Porto, Portugal

19. Ушаков, A.E. Мостовые конструкции из композитов [Электронный ресурс] / А.Е. Ушаков, Ю.Г. Кленин, Т.Г. Сорина, А.Х. Хайретдинов, А.А. Сафонов. - Режим доступа: http://www.apatech.ru/ comnan.html.

20. Кленин, Ю.Г. Мостовые конструкции из стеклопластика / Ю.Г. Кленин, С.Н. Озеров, В.Т. Семёнов, А.Е. Ушаков, А.Х. Хайретдинов // Внедрение опыта прикладных перспективных технологий авиастроения в промышленности и на транспорте: сб. статей. - М.: Изд-во ЦАГИ, 2001. - Вып. 1. С. 135-140.

21. Иванов А. Н. Совершенствование конструкции методики расчета пролетных строений мостов с несущими элементами из композиционных материалов: дис. кандидата технических наук : 05.23.11/ Иванов Артём Николаевич; [Место защиты: Сиб. гос. ун-т путей сообщ.]. - Новосибирск, 2015. -173с.

22. Иванов, А.Н. К вопросу применения современных композиционных материалов в мостостроении / А.Н. Иванов, А.Н. Яшнов // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сборник статей Международной научно-технической конференции. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2011. - С.

23. Озеров, С.Н. Выбор конструктивно-силовой схемы пешеходного моста и сортамента профилей / С.Н. Озеров, A.B. Панков // Внедрение опыта прикладных перспективных технологий авиастроения в промышлености и на транспорте: сб. статей. - М.: Изд-во ЦАГИ, 2004. - Вып. 3. - С. 42-48.

24. A.C. Бейвель, С.Ю. Ветохин, A.B. Гералтовский, В.П. Полиновский. Полимерные композиты в транспортном строительстве и мостостроении. Compositebook (электронная версия). - 2018. - №1.

25. Овчинников И.И., Овчинников И.Г., Мандрик-Котов Б.Б., Михалдыкин Е.С. Проблемы применения полимерных композиционных материалов в транспортном строительстве // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» Том 8, №6 (2016).

26. Гибридные полимерные композиционные материалы для авиации на основе волокнистых наполнителей (Обзор) / Е. Д. Колпачков, А. О. Курносов, А. П. Петрова, А. Е. Раскутин // Вопросы материаловедения. - 2020. - № 1(101). - С. 126-138. -DOI 10.22349/1994-6716-2020-101-1-126-138.

27. Паршина JI.В. Исследование остаточных напряжений в гибридных полимерных композиционных материалах // Вопросы материаловедения. - 2001. -№ 1 (25).-С. 24-31.

28. Агеева Т.Г., Баринов Д.Я., Просвириков В.М. Определение теплофизических и оптических характеристик гибридных композиционных материалов для крыла суборбитального многоразового космического аппарата туристического класса // XLI Академические чтения по космонавтике, посвященные памяти академика С. П. Королева и других выдающихся отечественных ученых - пионеров освоения космического пространства, 2017. - С. 44-45.

29. Руководство по проектированию и расчету строительных конструкций из пултрузионных стеклопластиковых профилей производства ООО «Татнефть-Пресскомпозит», разработанного ЦНИИСК им. Кучеренко. 2016. - С. 49.

30. Р.А. Каюмов, Ф.Р. Шакирзянов,Л.Р. Гимранов, А.Р.Гимазетдинов, Определение характеристик вязкоупругой модели стеклопластика по результатам изгиба труб квадратного сечения //Известия КГАСУ 2022 № 2(60), С.37-44, DOI: 10.52409/20731523 2022 2 37, EDN: BYHQBR

31. Карпов Я .С . Проектирование деталей из композитов: учебник / Я.С. Карпов. - Харьков.: Нац. аэрокосмический университет «Харьковский авиационный институт», 2010. с. 33-127.

32. Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1988. - 272 стр.

33. Тарнопольский Ю. М., Кинцис Т. Я. Методы статических испытаний армированных пластиков. - М.: Химия, 1981. - 272 с.

34. Cowper, G.R. "The Shear Coefficient in Timoshenko's Beam Theory." National Aeronautical Establishment, National Research Council, Ottawa, Canada, 1966.

35. Михеев П.В., Муранов A.H., Гусев C.A. Экспериментальное определение модуля межслоевого сдвига слоистого углепласт ика // Конструкции из композиционных материалов, Номер: 4 (140) Год: 2015 С 46-50.

36. Мелешко А.И., Половников С.П. Углерод, углеродные волокна, углеродные композиты. - М. Сайнс-пресс, 2007. - 192 с.

37. Курносов А.О., Вавилова М.И., Мельников Д. А. Технологии производства стеклянных наполнителей и исследование влияния аппретирующего вещества на физико-механические характеристики стеклопластиков // Авиационные материалы и технологии. - 2018. - № 1 (50). - С. 64-69. DOI: 10.18577/2071-9140-2018-0-1-64-70.

38. Ю.Г. Богданова. Адгезия и ее роль в обеспечении прочности полимерных композитов. Учебное пособие. МГУ им. М.В. Ломоносова. М. 2010.

39. Нгуен Дык Ань. Поверхностные энергетические характеристики компонентов, составляющих адгезионные соединения полимерных композиций и металлов: дисс. ... канд. хим. наук. Казань, 2016. 131 с.

40. Вакула В. Л., Прнтыкин Л. М. Физическая химия адгезии полимеров-М.: Химия, 1984.-224 с.

41. Гуляев А.И., Медведев П.Н., Сбитнева С.В., Петров А.А. Экспериментальное исследование по оценке адгезионной прочности «волокно-матрица» в углепластиках на основе эпоксидного связующего, модифицированного полисульфоном // Авиационные материалы и технологии. 2019. № 4 (57). С. 80-86. DOI: 10.18577/2071-9140-2019-0-4-80-86.

42. Zhang J. Different surface treatments of carbon fibers and their influence on the interfacial properties of carbon fiber/epoxy composites. Paris, 2012. URL: https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01146459 (дата обращения: 10.09.2023).

43. Karger-Kocsis J., Mahmood H., Pegoretti A. Recent advances in fiber/matrix interphase engineering for polymer composites // Progress in Materials Science. 2015. Vol. 73. P. 1-43.

44. Afaghi-Khatibia A., Mai Y.-W. Characterisation of fibre/matrix interfacial degradation under cyclic fatigue loading using dynamic mechanical analysis // Composites: Part A. 2002. Vol. 33. P. 1585-1592.

45. Магомедов Г.М., Яхьяева Х.Ш., Козлов Г.В. Молекулярная подвижность и межфазные явления в композитах эпоксиполимер/стекловолокно // Известия ДГПУ. 2013. №4. С. 16-19.

46. Горбаткина Ю.А., Сопотов Р.И., Горбунова И.Ю. и др. Сравнение различных методов оценки прочности соединений модифицированный эпоксидный полимер-твердое тело // Клеи. Герметики. Технологии. 2015. №1. С. 16-20.

47. Karzov I.M., Alentiev A. Yu., Bogdanova Yu.G., Kostiina Yu.V., Shapagin A.V. The influence of «fiber-matrix interface rnergetic charateristics on the polymer composite strength // Moscow University Chemistry Bulletin, 2010, V.51, N.6, p.462».

48. Старостина, И. А. Развитие методов оценки поверхностных кислотно-основных свойств полимерных материалов / И. А. Старостина, О. В. Стоянов, Э. Краус // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. - № 4. - С. 58-68.

49. Ludwig Wilhelmy. «Ueber die Abhängigkeit der CapillaritätsConstanten des Alkohols von Substanz und Gestalt des benetzten festen Körpers». In: Annalen der Physik und Chemie.-1863.-Vol.195.-6. pp. 177-217

50. Lecomte du Nouy, P. An interfacial Tensiometer for Universal Use //. The Journal of General Physiology. — 1925. —7; — P. 625-633.

51. An Essay on the Cohesion of Fluids — by Thomas Yong 1805 Philosophical Transactions of the Royal Society of London, pp.65-87

52. Старостина, И. А. Развитие методов оценки поверхностных кислотно-основных свойств полимерных материалов / И. А. Старостина, О. В. Стоянов, Э. Краус // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. - № 4. - С. 58-68.

53. Owens D.K., Wendt R.C. // J. Appl. Polimer Sei., 1969,— V.13. — P.1740

54. Theorie mecanique de la chaleur. by Athanase M. Dupre, Paul Dupre. Publication date 1869. Publisher Gauthier-Villars

55. Vann Oss C.J., Chaudhury M.K., Good R.J. // Separation Sei. Technol. — 1989. V. 24. —P.13.

56. И.А. Старостина, О.В. Стоянов, Н.В. Махрова, Р.Я. Дебердеев. Применение тестовых полимерных поверхностей для определения параметров свободной поверхностной энергии // Доклады академии наук. - 2011. - Т.440. -№1. - С. 64-66.

57. И. А. Старостина, О.В. Стоянов, Н.В. Сокорова. Определение параметров свободной поверхностной энергии пространственным способом / Клеи. Герметики. Технологии. -2012. -№11. - С.31-33.

58. Краус Э. Повышение прочности клеевых соединений полимерных материалов путем лазерной и плазменной обработки поверхности, дисс. к.т.н., КНИТУ, Казань, 2017 - 181 с.

59. Сокорова Н.В. Кислотные и основные параметры свободной поверхностной энергии полимеров и полимерных композиционных материалов. Дисс. канд. хим. наук — Казань. 2011. — 168 с.

60. Tiwari S., Bijwe J. Surface treatment of carbon fibers - a review // Procedia Technology. 2014. Vol. 14. P. 505-512.

61. Mahltig В., Kyosev Y. Inorganic and Composite Fibers: Production, Properties, and Applications. Woodhead Publishing, 2018. 343 p.

62. Валуева М.И., Зеленина И.В., Хасков M.A., Гуляев А.И. Подготовка волокна к нанесению интерфазного покрытия для композиционных материалов с керамической матрицей. Труды ВИАМ №10 (58). 2017. С. 79-89.

63. Петрова Г.Н., Бейдер Э.Я. Разработка и исследование аппретирующих составов для термопластичных углепластиков // Труды ВИАМ: электрон, науч,-техн. журн. 2016. №12 (46). Ст. 09. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 06.07.2023). DOI: 10.18577/2307- 6046-2016-0-12-9-9.

64. Пат. 2699100 Российской Федерации, МПК C09D 163/00, C09D 5/02, C08L 63/00, C08J 3/03. Способ получения водной эпоксидной дисперсии / Семенов А.Н., Старовойтова И. А.; патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «НПФ «Рекон». Заявка № 2019109528, 01.04.2019, опубл. 03.09.2019. Бюл. №25.-9 с.

65. Habenicht G. Kleben - Grundlagen, Technologie, Anwendungen / G. Habenicht // Heidelberg : Springer Verlag, 2008. - 1082 p.

66. Николюкин, A. H. Анализ моделей прочности сцепления корродированной арматуры в железобетонных элементах на основе искусственных нейронных сетей и генетических алгоритмов / А. Н. Николюкин, В. П. Ярцев // Фундаментальные, поисковые и прикладные исследования РААСН по научному обеспечению развития архитектуры, градостроительства и строительной отрасли Российской Федерации в 2018 году : сборник научных трудов РААСН; Российская академия архитектуры и строительных наук (РААСН). - Т. 2. - Москва, 2019. - С. 630-640

67. Karamov, R.; Akhatov, I.; Sergeichev, I.V. Prediction of Fracture Toughness of Pultruded Composites Based on Supervised Machine Learning. Polymers 2022, 14, 3619. https://doi.org/10.3390/polyml4173619.

68. Nwankpa, C.; Ijomah, W.; Gachagan, A.; Marshall, S. Activation Functions: Comparison of trends in Practice and Research for Deep Learning. arXiv 2018, arXiv: 1811.03378.

69. Ye, S.; Li, В.; Li, Q.; Zhao, H.-P.; Feng, X.-Q. Deep neural network method for predicting the mechanical properties of composites. Appl. Phys. Lett. 2019, 115, 161901.

70. Yang, C.; Kim, Y.; Ryu, S.; Gu, G.X. Prediction of composite micro structure stress-strain curves using convolutional neural networks. Mater. Des. 2020, 189, 108509.

71. Mukherjee, A.; Schmauder, S.; Rugle, M. Artificial neural networks for the prediction of mechanical begavior of metal matrix composites. Acta Met. 1995, 43, 4083-4091.

72. Koker, R.; Altinkok, N.; Demir, A. Neural network based prediction of mechanical properties of particulate reinforced metal matrix composites using various training algorithms. Mater. Des. 2007, 28, 616-627.

73. Gu, G.X.; Chen, C.-T.; Buehler, M.J. De novo composite design based on machine learning algorithm. Extrem. Mech. Lett. 2018 , 18, 19-28.

74. Almeida-Fernandes, L.; Silvestre, N.; Correia, J.R.; Arruda, M. Fracture toughness-based models for damage simulation of pultruded GFRP materials. Compos. Part В Eng. 2020, 186, 107818.

75. Fernandes, L.A.; Silvestre, N.; Correia, J.R. Characterization of transverse fracture properties of pultruded GFRP material in tension. Compos. Part В Eng. 2019, 175, 107095.

76. Vedernikov, A.; Safonov, A.; Tucci, F.; Carlone, P.; Akhatov, I. Pultruded materials and structures: A review. J. Compos. Mater. 2020 , 54, 4081-4117.

77. Song, L.; Meng, S.; Xu, C.; Fang, G.; Yang, Q. Finite element-based phase-field simulation of interfacial damage in unidirectional composite under transverse tension. Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 2019, 27, 55011.

78. Chen, C.-T.; Gu, G.X. Machine learning for composite materials. MRS Commun. 2019, 9, 556-566.

79. Baran, I.; Cinar, K.; Ersoy, N.; Akkerman, R.; Hattel, J.H. A Review on the Mechanical Modeling of Composite Manufacturing Processes. Arch. Comput. Methods Eng. 2016, 24, 365-395.

80. Ramprasad, R.; Batra, R.; Pilania, G.; Mannodi-Kanakkithodi, A.; Kim, C. Machine learning in materials informatics: Recent applications and prospects. NPJ Comput. Mater. 2017, 3, 1.

81. A.A. Евдокимов, Э.Ш. Имаметдииов, С.С. Малаховский. Усиление строительных конструкций из бетона системой внешнего армирования из углепластика // ТРУДЫ ВИАМ №10 (92) 2020.

82. Алексеев Н.Н., Коваленко И.А., Столяров О.Н., Мельников Б.Е. Вязкоупругие свойства геосинтетических материалов, Строительство уникальных зданий и сооружений, 2017, №5 (56). С. 17-32.

83. Старовойтова И.А., Шакиров А.Р., Зыкова Е.С., Семёнов А.Н., Сулейманов A.M. Исследование физико-механических характеристик модифицированных клеевых связующих для систем внешнего армирования строительных конструкций // Строительные материалы. 2021. № 1-2. С. 98-104.

84. Experimental characterization of thermoplastics for use in heat exchangers: presented at the ICEM 2018 /J. Schalnat, A. Krairi, T. Wieme, W. Van Paepegem. Brussels. 2018. Vol. 2. № 8.

85. Kuhl A., Munoz-Rojas P., Munoz-Rojas A., Barbieri R., Benvenutti I.J. A procedure for modeling the nonlinear viscoelastoplastic creep of HDPE at small strains // Polymer engineering and science, 2017, vol. 57, pp. 144 - 152.

86. Bergstrom J.S. Mechanics of Solid Polymers. Theory and computational modeling, Elsevier, William Andrew, 2015, 520 p.

87. De Pascalis R., Abrahams I.D., Parnell W.J. On nonlinear viscoelastic deformations: a reappraisal of Fung's quasi-linear viscoelastic model // Proceedings of the Royal Society A. 2014, V.470, 20140058. doi: 10.1098/rspa.2014.0058.

88. Regalado, Arturo & Carpenter, Brice & Jauregui, David & Weldon, Brad. (2017). Performance Evaluation of a Reinforced Concrete Slab Bridge Retrofitted with Carbon Fiber Reinforcement Polymer Laminate System. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board. 2642. 68-76. 10.3141/2642-09.

89. Сулейманов A.M., Шакиров A.P. Экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния железобетонных балок, усиленных углепластиком // Строительные материалы. 2023. № 4. С. 10-17.

90. Shakirov, Almaz & Suleymanov, Alfred. (2021). Prediction of Creep for a Reinforced Concrete Beam Strengthened with an External Reinforcement System Using the Stepped Isothermal Method. 10.1007/978-3-030-80103-8 12.

91. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология/М.Л.Кербер, В.М. Виноградов, Г.С. Головкин и др. Под ред. А.А.Берлина. - ЦОП Профессия,- 2018. - 640 с.

92. Thomason, J. L. A study of the thermal degradation of glass fibre sizings at composite processing temperatures /J.L.Thomason, U. Nagel, L. Yang, & D. Bryce, D.// In : Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 30 Jun 2019,- V.121.- pp. 56- 63.

93. Thomason, J. A review of the analysis and characterisation of polymeric glass fibre sizings/ J. Thomason// Polymer Testing.- February 2020 - V.85. -85:106421.- DOI: 10.1016/j .polymertestmg.2020.106421.

94. David, B. An investigation of fibre sizing on the interfacial strength of glass-fibre epoxy composites/ D. Bryce, Y.Liu, , J. Thomason// Contribution to conference - Mechanical And Aerospace Engineering - 24 June 2018,- 8 p.

95. Zhang, Z. Glass fiber sizing agent and preparation method and application thereof. Jushi group со ltd/ Z. Zhang, L. Fan, J. Zhang, G. Fei, S. Xu, Y. Yao, H. Gao -Patent CN 110294599 (A), 01.10.2019.

96. Маркова, E.O. Современные стеклянные и углеродные волокна для армирования полимерных композитов/ Е.О. Маркова, Н.М. Демина// Ежемесячный международный научный журнал «International science project». Турку: «INTERNATIONAL SCIENCE PROJECT». - 2018,- №21. -V. 1,- pp. 26-28.

97. Данилов B.E., Королев E.B., Айзенштадт A.M., Строкова B.B. Особенности расчета свободной энергии поверхности на основе модели межфазного взаимодействия Оунса-Вендта-Рабеля-Кьельбле // Строительные материалы. 2019. № 11. С. 66-72.

98. Хасков М.А., Зеленина И.В., Сорокин О.Ю., Гуляев А.И. Керамическое интерфазное покрытие на углеродных волокнах на основе поликарбосилана и олиговинилсилазана // Физика и химия стекла. 2019. Т. 44. №2. С. 1-9.

99. Начаркина А.В., Зеленина И.В., Валуева М.И., Воронина О.Г. Влияние аппретирования углеродного волокна при получении объемно-армированных преформ на свойства высокотемпературного углепластика // Труды ВИАМ. 2021. №1 (95).

100. С. Симамура, А. Синдо, К. Коцука ... и др. Углеродные волокна-перевод с японского Ю.М. Товмасяна //М.: Мир 1987.

Приложение 1 - Акт внедрения

УТВЕРЖДАЮ

I по образовательной ости ФГБОУ ВО К! АСУ Н.Э. Вильданои 2024 г.

АКТ

о внедрснни в учебный процесс результатов диссертационной работы на соискание ученой степени кандидата технических наук Валиева Алмаза Илсуровича

Аспирантом А.И. Валиевым в рамках диссертационной работы разработаны учебно-методические пособия по проектированию полимерного композиционного материала на основе искусственных нейронных сетей.

Результаты научно-исследовательских работ внедрены в учебный процесс университета - при проведении практических занятий магистрантам по дисциплинам «Надежность и долговечность зданий и сооружений», «Долговечность и эксплуатационная надежность строительных материалов, изделий и конструкций» направления подготовки 08.04.01 «Строительство».

Проректор по 11ИД ФГБОУ ВО «Казанский государственный архитектурно-строительный университет»

К.Т.Н., доцент ® Е А- Вдовин