Academic literature on the topic 'Температура робочої рідини'

Розглядається задача про рух високов’язкої рідини у вузькому каналі з підігрівом, який моделює процес екструдування полімерів для тривимірного друку. Важливим елементом для цього класу задач є підбір параметрів руху полімерної маси та теплообміну з метою сталого формування виробу. Він полягає в тому, щоб трохи перегріту масу подати до відповідного місця, де вона швидко застигне, в результаті чого буде стійко зберігатися форма друкованого виробу. Як робоче середовище використовуються відповідні полімери, які мають необхідні властивості. У задачі, що розглядається, для розкриття фізичних особливостей процесу використовується ньютонівська рідина, яка за своїми властивостями є близькою до поліетилентерефталату (ПЕТФ), який також застосовується в технології тривимірного друку. Задачу про рух і теплообмін сформульовано в рамках теорії моделі вузького каналу з урахуванням дисипації механічної енергії. Для високов’язких рідин, навіть незважаючи на малі швидкості, урахування дисипативних членів є необхідним, оскільки великі градієнти швидкостей можуть призводити до великої величини дисипації і, відповідно, до значного зростання температури. Ця особливість виявилася надзвичайно важливою саме для такого класу задач. Для більш яскравого подання розв’язку крім однієї рідини, близької до ПЕТФ, розглянуто рух і нагрів рідини, в’язкість якої у 10 разів менша за в’язкість полімеру. Розв’язання було проведено методом смуг, в яких температура і, відповідно, в’язкість, що залежить від неї, приймалися незалежними від поперечної координати. Це дозволило використовувати аналітичну залежність для швидкостей у кожній смузі, що зробило метод напіваналітичним та полегшило розв’язання задачі. Результати, отримані чисельно, вказують на те, що в робочому інтервалі формування (приблизно 0,1 м/с та 0,5 м/с), дисипація дійсно значно впливає на процес. Так, для умовно малов’язкої рідини перегрів її в кінці апарату виявляється істотним, але може бути знятий за допомогою додаткового обдування. Для високов’язкої рідини це зробити практично неможливо, тобто така рідина не може використовуватися в апараті з розглянутими геометричними розмірами. Отже, математичне моделювання досліджуваного процесу дає можливість проводити розрахунки параметрів течії та визначати необхідні умови і, відповідно, властивості рідини для стійкого тривимірного друкування.

Математичні моделі екструдування показують, що під час течії високов’язких рідин в процесі тривимірного друкування виникає проблема нагріву робочого середовища. Вона полягає в тому, що під час подачі матеріалу включається механізм дисипації механічної енергії в теплову, що зумовлює перегрів рідини. У свою чергу це може призводити до невідповідності форм одержуваного виробу. Для стійкого формування необхідно, щоб матеріал, що подається, оплавлявся біля стінок апарата. Перегрів має бути мінімальним, щоб,виходячи з насадка, матеріал міг швидко застигнути, бажано без додаткових обдувних пристроїв. У цій статті розглядається задача про рух полімерної маси в каналі з підігрівом з метою визначення необхідних умов виконання такої операції, виходячи з певних геометричних форм екструдера. Як модельна рідина використовується непружне середовище із в’язкістю, що залежить від температури та градієнтів швидкостей. Це досить широко використовуваний у практичних розрахунках клас неньютонівських модельних рідин для визначення параметрів течії полімерів і передбачення певних властивостей одержуваних виробів. Нехтування пружними властивостями полімерів часто є виправданим у зв’язку з незначністю проявів цих властивостей або з чіткою локалізацією цих ефектів. Для розв’язання задачі, сформульованої в рамках теорії вузького каналу, використовується метод смуг, в межах яких температура приймається постійною, тобто незалежною від поперечної координати. Це дає можливість покласти в основу розв’язання відомі аналітичні вирази для швидкостей з подальшим уточненням їх, у зв’язку зі складною залежністю в’язкості від градієнтів швидкості. Уточнюючи на кожному кроці динамічні параметри течії з попереднього кроку, можна чисельно отримати досить стійкі гладкі розв’язки. Розрахунки були проведені для неньютонівської рідини, близької за своїми властивостями до полімеру АБС-3А. Розрахунки показали, що властивість псевдопластичності, яка притаманна цьому полімеру, відіграє важливу роль у процесі екструдування. Завдяки тому, що зі збільшенням поперечного градієнта поздовжньої швидкості в’язкість цього полімеру значно падає, величина дисипації механічної енергії теж падає, тобто зменшується теплова енергія, що виділяється під час дисипації. Це в свою чергу призводить до меншого нагрівання полімерного матеріалу, що рухається. Отже, виходячи з геометричних розмірів апарата, можна моделювати течію полімерної рідини та підбирати параметри формування і температури рідини на виході з апарата.

Звичайні і контурні теплові труби відносяться до найбільш ефективних способів передачі тепла від таких джерел, як активна зона ядерного реактора. Конвективні потоки маси і теплоти, утворені у випарнику, передаються конденсатору потоком пари робочої речовини, яка розширюється (v), і потім сконденсована рідина (l) повертається у випарник через вузькі пористі канали ґніту. Зміна капілярного тиску в ґноті вважається єдиним (крім опціонного впливу гравітації) рушійним фактором для повернення рідини і забезпечення стійкої роботи теплової труби. У даній статті обґрунтовується наявність додаткового рушійного фактора, так званого конденсаційного теплового насосу, у будь-яких реальних випарно-конденсаційних циклах при відносно невеликих перепадах температури і тиску. Це підтверджується детальним розглядом контурної теп­лової труби з літієвим теплоносієм та її термодинамічного циклу, який функціонує головним чином в області вологої та перегрітої пари. В роботі проведено аналіз способів передачі тепла від активної зони реактору, визначено обмежуючі фактори та наведено можливі шляхи їх усунення у реалізації малогабаритних потужних автономних джерел енергії. У згаданому контексті розглянуто особливості та переваги роботи контурних теплових труб у порівнянні з протиточними тепловими трубами і надана нова інтерпретація їх термодинамічного циклу. Вона заснована на результатах нещодавніх робіт [10-12], в яких обґрунтовується існування області гетерогенних станів перегрітої парової фази, так званої v-інтерфази. Показана асиметрія (незворотність) теплоти фазового переходу дозволяє ввести таке поняття, як конденсаційний тепловий насос в доповнення до капілярного насосу ґніту теплових труб. Запропоновано модифіковані способи оцінки оптимальних температур робочих циклів з урахуванням зазначених термодинамічних ефектів

З метою швидкого i економного досягнення низьких температур розглянуто процес їх отримання у вiтчизняних унiверсальних рiдинно-протiчних крiостатах з використанням рiдкого гелiю та азоту. Для контролю рiвня крiоагента розроблено оригiнальну ємнiсну систему вимiрювання рiвня рiзних типiв рiдкого крiоагента, яка немає аналогiв у свiтi. Експериментально показано, що найоптимальнiшим i найекономнiшим шляхом отриманння низьких температур є вiдкачка парiв крiоагента безпосередньо з робочої камери крiостата.

Досліджували закономірності процесу гідрорізання харчових продуктів з метою підвищення його ефективності шляхом модифікації робочої рідини. Вплив відстані від зрізу сопла до поверхні харчового продукту на глибину різу вивчали при температурі -7 і -25 °С, зміні тиску від 50 до 150 МПа, діаметру сопла 0,35·10-3 і 0,60·10-3м, швидкості переміщення гідроструменя щодо харчового продукту 0,015; 0,025; 0,050 та 0,100 м/с. Використовували узагальнений аналіз експериментальних даних, методи теорії подібності й розмірності, а також методи математичної статистики. Отримана розрахункова залежність в безрозмірному вигляді для визначення глибини різу в харчовому продукті з урахуванням його міцності на одновісне стискання, оптимальної відстані між зрізом сопла і поверхнею продукту, діаметра сопла, молекулярної маси і концентрації полиетиленоксиду, а також гідравлічних і режимних параметрів гідроструменя, швидкості переміщення струменя і якісті його формування. Досліджували вплив концентрації полиетиленоксиду на глибину і продуктивність різання харчових продуктів при -25 °С водополімерним струменем з тиском витікання 100 МПа і діаметром сопла 0,35·10-3 м. Експериментально доведено, що використання в якості робочої рідини водних розчинів ПЕО підвищує оптимальну відстань між поверхнею харчового продукту і зрізом сопла в 15 разів, глибину різу – в 4 рази при швидкості різу 0100 м/с.

У статті розглянуто систему, що дає можливість автоматизованого керування роботою насосного агрегату за різних режимів роботи. Системою забезпечуються ручний та автоматичний режими керування, що дає змогу переважно за автоматичного режиму керування виключити відсоток відмов через людський фактор. Робота системи базується головним чином на використанні перетворювача частоти, що є основним елементом у системі, яка розглядається, та допоміжних структурних елементів, таких як реле захисту від «сухого ходу», реле для захисту від перепаду тиску в основному та резервному насосах, датчики температури та тиску. Потреба у постійній високоточній зміні швидкості обертання насосного агрегату здатна бути вирішена за рахунок такої системи, принцип роботи якої полягає у надходженні періодичних, коли це необхідно буде здійснювати, сигналів до перетворювача частоти, який залежно від того, яку швидкість обертання насосного агрегату потрібно досягти, буде регулювати частоту, яка безпосередньо має вплив на швидкість обертання електричного двигуна, що є приводним двигуном для насосного агрегату. У разі наприклад зменшення тиску води у системі через датчики температури та реле перепаду тиску буде подано сигнал до частотного перетворювача, яким буде збільшено частоту електромагнітного поля. За рахунок збільшення частоти і при цьому незмінного числа пар полюсів у електричному двигуні буде досягнуто більшу швидкість обертання електродвигуна, що призведе до збільшення продуктивності насосного агрегату, яким накачується певна кількість рідини, тиск якої заздалегідь визначений та запрограмований як стандартне значення тиску у системі. Збільшивши частоту, а відповідно, і продуктивність насосного агрегату, тиск у системі буде піднято до стандартного значення, після чого насосний агрегат буде здійснювати роботу на звичній для себе швидкості. Таким чином, будь-які відхилення параметрів системи від робочих є контрольованими та регулюються за рахунок датчиків та реле температури, а також перетворювача частоти, який за рахунок зміни частоти здійснює зміну швидкості обертання і, як наслідок, зміну продуктивності роботи насосного агрегату, що може бути використаний у системах тепло- або водопостачання як житлових будинків, так і промислових підприємств окремо взятих груп споживачів.

Насоси широко використовуються в більшості технологічних процесів хімічної і харчової промисловості, в т.ч. в апаратах для інтенсифікації процесу отримання мікро- і наноемульсій за рахунок виникнення ефектів гідродинамічної кавітації. Використання кавітаційних технологій дозволяє збільшити продуктивність технологічних процесів, забезпечити значну економію енерговитрат і високу якість обробки дисперсних систем. В технологічних схемах кавітаційних апаратів використовуються насоси різних типів. Виникнення в них кавітаційних ефектів призводить до негативних наслідків в результаті яких відбувається зниження продуктивності і ККД всього пристрою і руйнування поверхонь робочих органів. Найбільшого застосування знайшли динамічні лопатеві і об’ємні (гвинтові або шестеренні) насоси. В роботі представлені результати досліджень виникнення кавітаційних ефектів в динамічному відцентровому і в об’ємному шестеренному насосах за зміною температурних і електрохімічних показників води в результаті обробки. Аналіз результатів досліджень температурних показників продемонстрували відмінності принципу дії обраних насосів за їх впливом на оброблюване середовище. В динамічному відцентровому насосі температурні показники швидко наростають, на відміну від об’ємного шестеренного, в якому за 20 хв. роботи підвищення температури практично не відбулося. В результаті активного динамічного впливу на молекулярному рівні при проходження рідини через відцентровий насос рівень рН збільшується вже з перших секунд обробки. Значення питомої електропровідності води змінюються так само більш виражено для динамічного відцентрового насосу. Отримані результати вказують на активацію води з утворенням електронно-збуджених станів молекул. Таким чином, встановлено виникнення кавітації в динамічному відцентровому насосі при певних умовах і параметрах його роботи.

Проведено аналіз існуючих газотурбінних установок (ГТУ) із застосуванням проміжного охолодження циклового повітря різних фірм-виробників, визначені основні технічні характеристики та головні параметри роботи цих ГТУ. Розглянуто основні шляхи реалізації проміжного охолодження циклового повітря ГТУ, а саме охолодження в поверхневому теплообміннику та контактне охолодження при упорскуванні диспергованої води. Перспективним способом зволоження робочого середовища ГТУ може бути застосування аеротермопре-сорного апарату, в основу роботи якого покладено процес термогазодинамічної компресії (термопресії). Особливістю цього процесу є підвищення тиску в результаті миттєвого випаровування рідини, що упорскується в повітряний потік, який прискорений до швидкості близько звуковій. При цьому на випаровування води відводиться теплота від газу, в результаті чого знижується його температура. В роботі проведено порівняльний аналіз існуючих та аеротермопресорних технологій для проміжного охолодження повітря ГТУ. Виявлено, що аеротермопресор дозволяє підвищити тиск циклового повітря між ступенями компресора на 2…9 %, що призводить до зменшення роботи на стиснення в ступенях компресора, а упорскування води, відповідно, до збільшення кількості робочого тіла в циклі на 2…5 %, і, як наслідок, збільшується питома потужність на 3…10 % та ККД ГТУ на 2…4 %.

Одним із домінуючих напрямів удосконалення конструкції автобусів є роботи з підвищення ефективності функціонування їх допоміжних систем, при цьому одночасно зі зниженням ними експлуатаційних витрат енергії, тобто покращення паливної ощадливості. На паливну ощадливість автобусів істотно впливають енергетичні витрати допоміжних агрегатів і систем. Щодо автобусів будь-якого класу, то однією із найбільших споживачів енергії є система опалення пасажирського приміщення і робочого місця водія. Встановлено, що реалізація завдання зниження енергетичних витрат системою опалення салонів автобусів є важливою проблемою під час проєктування й експлуатації автобусів. Отримано результати випробувань і здійснено їх аналіз щодо доцільності використання опалювачів салону автобусів з одним вентилятором, замість двох. Практична значущість досліджень полягає у зменшенні кількості електродвигунів з вентиляторами та зниження енергоспоживання системою опалення салону автобусів. Під час експериментальних досліджень проведено випробування аеродинамічних характеристик опалювачів з двома і одним осьовим вентилятором. Випробовували продуктивність за різних значень напруги на клемах електродвигунів та теплової ефективності радіатора обігрівача – температури повітря на вході і виході з обігрівача. За результатами експерименту встановлено, що продуктивність обігрівача із двома вентиляторами є тільки на 25 % більша, ніж з одним. Це явище пояснено на основі моделювання процесу з допомогою електричної аналогії. Обґрунтовано, що за одного і того самого типу теплорозсіювального радіатора, доцільно використовувати опалювачі салону пасажирських транспортних засобів із одним вентилятором замість двох. Причиною меншої ефективності опалювачів з двома вентиляторами є насамперед те, що аеродинамічний опір на вході двох вентиляторів є удвічі більшим, ніж на одному вентиляторі. Зі збільшенням продуктивності вентилятора теплотворність радіатора зменшується. Це пов'язано з тим, що зі збільшенням повітряного потоку через серцевину радіатора, зростання зняття повітрям температури з поверхні трубок радіатора перевищує інтенсивність теплообміну між нагріваючою рідиною і внутрішньою поверхнею трубок радіатора. Для збільшення аеродинамічної ефективності опалювачів салону доцільно зменшити аеродинамічний опір на вході у вентилятор, наприклад, застосуванням вентиляторів з високими аеродинамічними характеристиками.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.02 – автомобілі та трактори. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018 р. Дисертацію присвячено підвищенню ефективності використання тракторів з ГОМТ за рахунок визначення впливу температурних режимів роботи ГОП на показники роботи трансмісії, обґрунтуванню параметрів системи охолодження гідрооб'ємної передачі. Проведено аналіз щодо впливу температури робочої рідини на роботу гідросистеми та підходів щодо визначення температурних режимів роботи гідрооб'ємної передачі. Складена розширена матрична математична модель, яка відрізняється урахуванням, окрім кінематичних та силових, температурних режимів роботи ГОП в складі ГОМТ трактора та дозволяє визначити перепад температури робочої рідини на різних ланках гідросистеми в залежності від режимів роботи. Проведені експериментальні дослідження підтвердили адекватність складеної математичної моделі. Проаналізовано характер зміни температури робочої рідини в ГОП на робочих та транспортних передачах. Виявлено залежність загального ККД трансмісії на кожній передачі від температурних режимів роботи ГОП в її складі та сформовані рекомендації щодо методології вибору системи охолодження.
The thesis for granting the scientific degree of Candidate of technical sciences in the specialty 05.22.02 – cars and tractors. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2018. The thesis is devoted to increasing the efficiency of application the tractors based on hydrovolumetric mechanical transmissions (HVMT) through the determination of influence of temperature modes on hydrovolumetric transmission (HVT) characteristics justification of parameters of cooling system in HVT. The influence on temperature of working fluid on the work of hydro system has been carried out. There have been determined the approaches in the determination of temperature modes of HVT. The parameters of cooling system of HVT have been justified. There has been developed the extended mathematical model which considers the temperature, kinematics and power modes of volumetric hydraulic gear in HVMT of the wheel tractor. There also has been developed the mathematic model as a matrix that includes the description of kinematic parameters of HVMT, power parameters and energy conversion efficiency of all gearing parts and thermal characteristics. The provided research approved the adequacy of developed mathematical model. The variation of temperature of working fluid in the working and transport gear may be described as a curve with a maximum in a special zone. There has been determined the influence of temperature on general and volumetric energy conversion efficiency for the each gear and the recommendation for choosing the cooling system that consider the redistribution of power fluids in HVMT were performed.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.02 – автомобілі та трактори. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018 р. Дисертацію присвячено підвищенню ефективності використання тракторів з ГОМТ за рахунок визначення впливу температурних режимів роботи ГОП на показники роботи трансмісії, обґрунтуванню параметрів системи охолодження гідрооб'ємної передачі. Проведено аналіз щодо впливу температури робочої рідини на роботу гідросистеми та підходів щодо визначення температурних режимів роботи гідрооб'ємної передачі. Складена розширена матрична математична модель, яка відрізняється урахуванням, окрім кінематичних та силових, температурних режимів роботи ГОП в складі ГОМТ трактора та дозволяє визначити перепад температури робочої рідини на різних ланках гідросистеми в залежності від режимів роботи. Проведені експериментальні дослідження підтвердили адекватність складеної математичної моделі. Проаналізовано характер зміни температури робочої рідини в ГОП на робочих та транспортних передачах. Виявлено залежність загального ККД трансмісії на кожній передачі від температурних режимів роботи ГОП в її складі та сформовані рекомендації щодо методології вибору системи охолодження.
The thesis for granting the scientific degree of Candidate of technical sciences in the specialty 05.22.02 – cars and tractors. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2018. The thesis is devoted to increasing the efficiency of application the tractors based on hydrovolumetric mechanical transmissions (HVMT) through the determination of influence of temperature modes on hydrovolumetric transmission (HVT) characteristics justification of parameters of cooling system in HVT. The influence on temperature of working fluid on the work of hydro system has been carried out. There have been determined the approaches in the determination of temperature modes of HVT. The parameters of cooling system of HVT have been justified. There has been developed the extended mathematical model which considers the temperature, kinematics and power modes of volumetric hydraulic gear in HVMT of the wheel tractor. There also has been developed the mathematic model as a matrix that includes the description of kinematic parameters of HVMT, power parameters and energy conversion efficiency of all gearing parts and thermal characteristics. The provided research approved the adequacy of developed mathematical model. The variation of temperature of working fluid in the working and transport gear may be described as a curve with a maximum in a special zone. There has been determined the influence of temperature on general and volumetric energy conversion efficiency for the each gear and the recommendation for choosing the cooling system that consider the redistribution of power fluids in HVMT were performed.

АНОТАЦІЯ 2 ВСТУП 14 РОЗДІЛ 1 ДОСЛІДЖЕННЯ МІЦНОСТІ АВІАЦІЙНИХ ОБОЛОНОК ІЗ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ 19 1.1 Композиційні матеріали та їх типи 19 1.2 Застосування композиційних оболонок у авіації 23 1.3 Оболонки під внутрішнім тиском 37 1.4 Композиційні оболонки під внутрішнім тиском з урахуванням середовища та пошкодження 39 Висновки по розділу 1 53 РОЗДІЛ 2 ВИЗНАЧЕННЯ БАЗОВИХ МЕХАНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК АВІАЦІЙНИХ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ 55 2.1 Технологія та виготовлення пластинчатих та оболонкових зразків для випробувань 57 2.2 Визначення границі міцності та модуля пружності композитів при розтяганні за стандартом ISO 527-4 67 2.3 Визначення границі міцності та модуля зсуву композитів за стандартом ISO 14129 70 2.4 Визначення границі міцності композитів при стисканні за стандартом ISO 14126 72 2.5 Визначення характеристик тріщиностійкості композитів при згинанні за стандартом ISO 13586 74 Висновки по розділу 2 77 РОЗДІЛ 3 ВПЛИВ РОБОЧОГО СЕРЕДОВИЩА ТА ТЕМПЕРАТУРИ НА МЕХАНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ 79 3.1 Адсорбування рідин полімерними композиційними матеріалами 79 3.2 Виникнення пошкоджень від дії адсорбованих композиційними матеріалами рідин 85 3.3 Вплив рідин на механічні характеристики композиційних матеріалів 87 3.4 Вплив рідин на характеристики композиційних матеріалів з урахуванням температури 94 3.5 Врахування повзучості та релаксації матеріалу при розрахунках композиційних оболонок під довготривалим навантаженням 97 Висновки по розділу 3 113 РОЗДІЛ 4 МІЦНІСТЬ ОБОЛОНОК ІЗ КОМПОЗИТІВ З З УРАХУВАННЯМ РОБОЧОГО СЕРЕДОВИЩА, ТЕМПЕРАТУРИ ТА ПОШКОДЖЕННЯ 116 4.1 Випробування композиційних оболонок на міцність 116 4.2 Загальна методика розрахунку на міцність композиційних конструкцій методом скінченних елементів в програмі ANSYS 119 4.3 Обробка експериментальних даних з випробувань композиційних оболонок 120 4.4 Вплив рідин на характеристики міцності композиційних оболонок із урахуванням температури 124 4.5 Вплив рідин на характеристики міцності композиційних оболонок із пошкодженням 129 Висновки по розділу 4 134 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 135 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 137 ДОДАТОК 151 1.1 Акти впровадження 151 1.2 Список опублікованих праць за темою дисертації 153
Дослідження проводились на поліпропіленових та епоксидних зразках армованих склотканиною та вуглетканиною, виготовленими за термовакуумною та автоклавною технологіями. Визначались базові механічні характеристики досліджуваних матеріалів за рядом стандартів ISO. Проводилось визначення кількості адсорбованої рідини досліджуваними пластиками. Встановлювався вплив рідин на появу пошкоджень у композиті. Визначався вплив рідини на границю міцності, модуль пружності та критичний коефіцієнт інтенсивності напружень матеріалів з урахуванням температури. Досліджено короткотривалу повзучість та релаксацію полімерних композитів під квазістатичним навантаженням. Проведено експериментально-теоретичне дослідження на епоксидних склопластикових та вуглепластикових оболонках різної товщини та типу армування із поліпропіленовим лейнером. Визначався вплив робочої рідини, температури, геометричних розмірів та типу армування на границю міцності та модуль пружності матеріалу оболонки. Проведено дослідження характеристик міцності оболонок із пошкодженням у розглянутих умовах та проведено аналогічні експерименту числові розрахунки у програмі ANSYS. Запропонована модель поведінки полімерних текстильно-армованих композиційних оболонкових конструкцій при впливі робочого середовища під внутрішнім тиском з урахуванням температури в часовому діапазоні 0 –1000год. Результати дисертаційної роботи впровадженні у практику проектування та виробництва.
Исследования проводились на полипропиленовых и эпоксидных образцах армированных стеклотканью и углетканью, изготовленными по термовакуумной и автоклавной технологии. Определялись базовые механические характеристики исследуемых материалов по ряду стандартов ISO. Проводилось определение количества адсорбированной жидкости исследуемыми пластиками. Устанавливалось влияние жид-костей на появления повреждений в композите. Определялось влияние жидкости на предел прочности, модуль упругости и критический коэффициент интенсивности напряжений материалов с учетом температуры. Проведено исследование кратковременной ползучести и релаксации полимерных композитов под квазистатической нагрузкой. Проведено экспериментально-теоретическое исследование на эпоксидных стеклопластиковых и углепластиковых оболочках различной толщины и типа армирования с полипропиленовым лейнером. Определялось влияние рабочей жидкости, температуры, геометрических размеров и типа армирования на предел прочности и модуль упругости материала оболочки. Проведено исследование характеристик прочности оболочек с повреждением в рассматриваемых условиях и проведены аналогичные эксперименту численные расчеты в программе ANSYS. Предложена модель поведения полимерных текстильно-армированных композиционных оболочечных конструкций при воздействии рабочей среды под внутренним давлением с учетом температуры во временном диапазоне 0 – 1000 ч. Результаты диссертационной работы внедрены в практику проектирования и производства.
Research was carried out on polypropylene and epoxy specimens reinforced by fiberglass and carbon fiber developed using thermal-vacuum and autoclave technology. Manufacturing technology of composite specimens is developed. Basic mechanical properties of the studied materials were determined according to series of ISO standards using strain recording system and test machines FP-10 and Instron 8801. Determination of amount of adsorbed liquid by the investigated plastics exposed to these fluids for 1000 hr. was carried out. Influence of liquids on appearance of damage in the composite was established. Influence of the liquid on strength, modulus of elasticity and critical stress intensity factor of considered materials taking into account temperature is determined. Influence of through thickness braiding on mechanical properties of material with adsorbed liquid is established. Experimental dependences of the investigated mechanical properties under considered conditions from temperature were obtained and numerical calculations similar to the experiment were performed. Short-term creep and relaxation of polymer composites under quasistatic load are studied. The following hypothesis is proposed: influence of liquid on mechanical properties of material depends from amount and type of adsorbed liquid. Experimental-theoretical research was also carried out on epoxy fiberglass and carbon fiber composite shells of different thicknesses and type of reinforcement with polypropylene liner. Influence of operational fluid, temperature, geometric dimensions and type of reinforcement on strength of the shells and elastic modulus of the shells was determined. An experimental study of durability properties of shells with damage under considered conditions was conducted and numerical calculations were conducted in ANSYS program according to experiment. Approach is based on influence of fluids on mechanical properties of shell material, which is proven by experimental data. A behavior model of polymeric textile-reinforced composite shell structures under influence of operational environment and internal pressure, taking into account a temperature in 0 – 1000 hr. time range is proposed. Results of dissertation are implemented into design practice and production.