Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Моделирование и прогнозирование деформационных процессов полимерных парашютных строп Каланчук, Олег Эрихович

Моделирование и прогнозирование деформационных процессов полимерных парашютных строп
<
Моделирование и прогнозирование деформационных процессов полимерных парашютных строп Моделирование и прогнозирование деформационных процессов полимерных парашютных строп Моделирование и прогнозирование деформационных процессов полимерных парашютных строп Моделирование и прогнозирование деформационных процессов полимерных парашютных строп Моделирование и прогнозирование деформационных процессов полимерных парашютных строп
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Каланчук, Олег Эрихович. Моделирование и прогнозирование деформационных процессов полимерных парашютных строп : диссертация ... кандидата технических наук : 05.19.01 / Каланчук Олег Эрихович; [Место защиты: С.-Петерб. гос. ун-т технологии и дизайна].- Санкт-Петербург, 2010.- 145 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/3229

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Вязкоупругость полимерных материалов 12

1.1. Линейная вязкоупругость полимерных материалов 12

1.2. Кинетическая природа деформирования и разрушения полимерных материалов 16

1.3. Нелинейная вязкоупругость полимерных материалов 19

1.4. Методики определения вязкоупругих характеристик полимерных материалов 23

1.5. Составные компоненты деформации полимерных материалов.25

1.6. Компьютерные методы в теории вязкоупругости полимерных материалов 36

1.7. Выводы по главе 1 38

Глава 2. Моделирование вязкоупругих свойств парашютных строп и образующих их синтетических нитей 40

2.1. Описание объектов исследования - парашютных строп и образующих их синтетических нитей 40

2.2. Описание приборной базы исследования 42

2.3. Математическое моделирование процесса релаксации 53

2.4. Алгоритм определения характеристик релаксации 57

2.5. Характеристики релаксации парашютных строп и образующих их синтетических нитей 58

2.6. Математическое моделирование процесса ползучести 65

2.7. Алгоритм определения характеристик ползучести 69

2.8. Характеристики ползучести парашютных строп и образующих их синтетических нитей 70

2.9. Выводы по главе 2 77

Глава 3. Прогнозирование деформационных процессов парашютных строп и образующих их синтетических нитей 79

3.1. Прогнозирование процесса релаксации 79

3.2. Алгоритм прогнозирования процесса релаксации 86

3.3. Прогнозирование процесса ползучести 87

3.4. Алгоритм прогнозирования процесса ползучести 93

3.5. Деформационно-восстановительные процессы и их расчёт 94

3.6. Алгоритм прогнозирования деформационно-восстановительных процессов 97

3.7. Процессы обратной релаксации и их расчёт 98

3.8. Алгоритм прогнозирования процессов обратной релаксации. 101

3.9. Выводы к главе 3 102

Глава 4. Разделение полной деформации и механической работы деформирования на компоненты 103

4.1. Разделение полной деформации на компоненты 103

4.2. Алгоритм разделения полной деформации на компоненты 107

4.3. Разделение механической работы деформирования на компоненты 108

4.4. Алгоритм разделения механической работы деформирования на компоненты 111

4.5. Выводы к главе 4 112

Глава 5. Практическое применение компьютерного моделирования и прогнозирования деформационных свойств парашютных строп и образующих их синтетических нитей 113

5.1. Применение компьютерных методик расчета вязкоупругих характеристик 113

5.2. Применение компьютерных методик прогнозирования деформационных процессов 116

5.3. Применение компьютерных методик разделения полной деформации и полной механической работы деформирования на компоненты 118

5.4. Выводы по главе 5 119

Заключение 121

Библиографический список использованной литературы 123

Приложение

Введение к работе

Актуальность темы диссертационной работы обоснована необходимостью изучения деформационных свойств материалов, применяемых в парашютостроении, где используются технические изделия в виде тканых лент, шнуров и тканей из синтетических нитей. При эксплуатации указанные материалы, как правило, подвергаются большим нагрузкам, действующим в течение малых времен. При этом максимальная эксплуатационная нагрузка принимает значения до 30% от разрывного усилия. Работоспособность реальных изделий, в основном, определяется деформационными свойствами используемых материалов. Исследования деформационных свойств составляют одну из основных задач текстильного материаловедения. Современные методы оценки деформационных свойств и прогнозирования деформационных процессов основаны на математическом моделировании одноименных процессов, которое возможно лишь на основе учета экспериментальных данных. Для моделирования деформационных свойств часто бывает достаточным проведение кратковременного эксперимента, что, несомненно, облегчает и удешевляет исследования. Выборочный повторный эксперимент бывает необходим для подтверждения адекватности построенной математической модели деформационных свойств и определения степени достоверности прогнозирования одноименных процессов.

Известные и широко применяемые в настоящее время методики прогнозирования деформационных процессов синтетических волокон и нитей не всегда применимы для исследования аналогичных свойств текстильных материалов более сложной макроструктуры типа шнуров, лент, тканей и т.п. Указанная сложность исследования вызвана тем, что механическое поведение таких материалов зависит не только от деформационных свойств образующих материал нитей, но и от структуры переплетения нитей в материале и других геометрических факторов.

Особую актуальность имеют исследования и прогнозирования деформационных свойств парашютных стоп, относящихся к классу вязкоупругих твердых тел, в области действия неразрушающих нагрузок, близких к условиям их эксплуатации, т.к. для эксплуатации парашютов первоочередную роль играет его надежность, исключающая разрушение парашюта силовыми нагрузками. Такие исследования возможны на основе математического моделирования процессов деформирования, которые включают в себя как вязкоупругую релаксацию, так и вязкоупругую ползучесть.

Разработка численных методик расчета деформационных процессов парашютных строп и - на их основе - компьютерных программ неразрывно связано с решением задач по сравнительному анализу свойств материалов, с исследованиями взаимосвязи свойств со структурой, с целенаправленным технологическим регулированием свойств, а также с прогнозированием кратковременных и длительных механических воздействий.

На изучаемые деформационные свойства парашютных строп оказывают влияние различные факторы. Среди них основными являются: температурные воздействия, влажность, различные погодные условия, а также уровни и длительности механических воздействий.

Для сравнительного анализа и прогнозирования деформационных свойств парашютных строп необходима разработка адекватной математической модели на основе физически обоснованного аналитического описания вязкоупругости. Следует заметить, что изучение механических свойств парашютных строп, проявляющихся в условиях эксплуатации, гораздо сложнее, чем измерение только лишь разрывных характеристик, по которым нельзя получить полноценную объективную оценку свойств материала. Особую ценность имеет решение задачи прогнозирования деформационных процессов для парашютных строп, когда помимо сопоставления их механических свойств, приходится учитывать и условия эксплуатации.

Появление современных материалов для изготовления парашютных строп обосновывает поиск новых математических моделей деформационных свойств и применение для их исследования соответствующих компьютерных методов обработки экспериментальной информации. Создание новых методов исследования механических свойств парашютных строп способствует повышению достоверности прогнозирования деформационных процессов.

Работа выполнялась в рамках тематического плана министерства образования и науки РФ 2009 года «Лентек. 1.1.09. «Компьютерное моделирование, прогнозирование и методы исследования механических вязкоупругих свойств технического текстиля. Фундаментальные исследования»», а также в рамках грантов аналитической целевой ведомственной программы министерства образования и науки РФ «Развитие научного потенциала высшей школы 2009-2010 гг.» 2.1.2/4466 «Развитие концепции создания комбинированных и многослойных структур на основе анизотропных волокнистых элементов и разработка физических и биохимических методов оптимизации их функциональных свойств», 2.1.2/3270 «Разработка методов решения актуальных нелинейных задач механики мягких оболочек, армированных текстильными структурами».

Цель работы состоит в разработке комплекса компьютерных методов исследования вязкоупругих свойств и прогнозирования деформационных процессов парашютных строп на основе математического моделирования вязкоупругости.

Основными задачами исследования являются:

- разработка компьютерных методик прогнозирования релаксации и ползучести парашютных строп;

- разработка компьютерных методик прогнозирования деформационных и восстановительных процессов парашютных строп;

- разработка программного обеспечения, позволяющего производить расчет упругих, вязкоупругих и пластических компонент деформации, а также, соответствующих им компонент механической работы деформирования парашютных строп;

- сравнительный анализ вязкоупругих свойств парашютных строп и выявление влияния геометрических характеристик, линейной плотности, способа переплетения прядей, компонентного состава и др. на их деформационные свойства.

Методы исследования. Теоретической и методологической основой исследования явились классические и современные научные представления, разработки и положения, применяемые в текстильном материаловедении с использованием закономерностей, изложенных в физике, физико-химии полимеров, механике и термодинамике. Широко используются различные математические методы (интегральные уравнения, уравнения математической физики, численные методы и др.), а также методы вычислительной математики и информатики.

Научная новизна работы состоит:

- в разработке компьютерной методики прогнозирования релаксационных процессов парашютных строп на основе математического моделирования вязкоупругости по результатам кратковременного эксперимента на простую релаксацию;

- в разработке компьютерной методики прогнозирования процессов ползучести парашютных строп на основе математического моделирования вязкоупругости по результатам кратковременного эксперимента на простую ползучесть;

- в разработке компьютерных методик прогнозирования деформационно-восстановительных процессов и процессов обратной релаксации парашютных строп на основе математического моделирования вязкоупругости по результатам кратковременных экспериментов на простую релаксацию и простую ползучесть;

- в разработке компьютерных методик разложения полной деформации и механической работы деформирования парашютных строп на упругую и вязкоупруго-пластическую компоненты на основе математического моделирования вязкоупругости по результатам кратковременных экспериментов на простую релаксацию и простую ползучесть;

- в разработке программного обеспечения (см. список официально зарегистрированных программ [9-12]), являющегося составной частью целостного комплекса программ по изучению вязкоупругих свойств и прогнозирования деформационных процессов парашютных строп.

Практическая значимость работы состоит в том, что разработаны методики и соответствующее программное обеспечение, позволяющие производить:

- прогноз релаксационных процессов и вязкоупругой ползучести парашютных строп;

- прогноз деформационных и восстановительных процессов парашютных строп;

- расчет компонент деформации и полной механической работы деформирования парашютных строп с целью получения рекомендаций по их применимости, в зависимости от преобладания упругих или вязкоупруго-пластических свойств;

- качественный отбор изделий по параметрам математической модели вязкоупругости парашютных строп, зависящим от компонентного состава изделия, линейной плотности, геометрических характеристик и т.п.

Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедре интеллектуальных систем и защиты информации СПГУТД, в научных исследованиях лаборатории информационных технологий СПГУТД, а также при курсовом и дипломном проектировании.

Апробация результатов работы. Результаты работы докладывались на международных научно-технических симпозиумах и конференциях: Международный симпозиум "Перспективные материалы и технологии" (Витебск, Республика Беларусь, 2009), V Международная конференция “Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений” (Тамбов, 2010).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, среди которых 4 статьи в рецензируемых журналах из "Перечня ВАК РФ...", 4 свидетельства об официальной регистрации программ в Российском агентстве по патентам и товарным знакам.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы (178 наименований) и приложений. Основное содержание диссертации изложено на 122 страницах машинописного текста, иллюстрировано 46 рисунками и содержит 9 таблиц.

Кинетическая природа деформирования и разрушения полимерных материалов

Исследователи релаксационных переходов в твёрдых полимерах, отмечают большую продолжительность релаксационного процесса [141], которая объясняется их структурной неоднородностью, вследствие которой время s релаксационных перегруппировок в различных элементах объёма может существенно различаться. Рассматривая время макрорелаксации т, зависящее от растягивающего напряжения т, можно, таким образом, придать ему смысл некоторого среднестатистического, наиболее вероятного времени s такой перегруппировки [143]. При этом скорость релаксационного процесса в момент времени / определяется количеством перегруппировок, для которых s = t [145].

Считая вклады всех единичных перегруппировок в релаксационный процесс одинаковыми, а сами перегруппировки невзаимодействующими, получаем, что количественное описание процессов ползучести возможно с помощью нормального распределения числа таких перегруппировок по сило-временному аргументу [148]

Согласно современной кинетической концепции деформирования и разрушения твёрдых тел релаксационные перегруппировки происходят за счёт локальных перенапряжений [139]. Зависимость времени s такой перегруппировки от локального напряжения qcr задаётся формулой Александрова [4], [5] где т0 и R - константы, q - коэффициент перенапряжения, а - среднее значение напряжения, задаваемое внешней нагрузкой, U{g j) потенциальный барьер, зависящий от локального напряжения qcr и характеризующий вероятность релаксационной перегруппировки.

Соотношение между временами микрорелаксации s и макрорелаксации т известно в виде формулы Александрова-Гуревича [43] разность между локальным и статистически усреднённым потенциальными барьерами, qT - наиболее вероятное значение коэффициента перенапряжения в соответствии со статистическим смыслом величины г.

С учётом формулы (1.15), функция нормального распределения числа перегруппировок переписывается в виде [140]

Следовательно, конкретный вид релаксационной функции cp(t,a) связан с нормальным распределением числа релаксирующих элементов по величине потенциального барьера. Такую интерпретацию нелинейной ползучести на основе теории вязкоупругости Больцмана [24] можно распространить и на случай действия нагрузки cr(t), изменяющейся во времени.

Следует отметить внешнее сходство формулы Александрова Гуревича (1945-1947 г.г.) полученной для времён релаксации т, и формулы долговечности (разрушения) Журкова (1950-ые годы), имеющей такой же внешний вид (1.17), с тем отличием, что в роли г - выступает "время жизни" полимера.

Таким образом, можно сделать вывод, что деформирование и разрушение - две разные сферы исследований материаловедения, описываемые одинаковыми уравнениями, но имеющими разный смысл. Принципиальной разницей исследования данных факторов является тот факт, что г - как долговечность можно измерить экспериментально, а г -как время релаксации экспериментально измерить невозможно.

Следовательно, задача описания процессов разрушения решается с помощью экспериментальной физики, а задача описания процессов деформирования - с помощью математической физики.

Характеристики релаксации парашютных строп и образующих их синтетических нитей

В результате применения разработанной компьютерной программы "Расчет характеристик релаксации полимерных материалов" [131] к парашютным стропам и синтетическим нитям были обсчитаны и другие экспериментальные "семейства" релаксации (рис. 2.11 - рис. 2.21). Расчетные характеристики релаксации исследуемых материалов приведены в табл. 2.3, табл. 2.4. Исходя из условия совпадения при наложении полученного экспериментального "семейства" податливости на обобщенную кривую податливости (рис. 2.22), определяем характеристики ползучести: - параметр интенсивности процесса ползучести Ьп(Т, отвечающий за совпадение углов наклона обобщенной кривой и экспериментальных кривых "семейства" податдивости; времена запаздывания та, задающие временные ("горизонтальные") сдвиги кривых экспериментального "семейства" до совпадения с обобщенной кривой /спсг= 2 (сило-временную функцию); - асимптотические значения податливости Do (начальная упркгая податливость) и Д» (предельно равновесная податливость).

Семейство" податливости и все вышеперечисленные характеристики ползучести полимерной стропы НМА-1600 определялись компьютерным способом по специально разработанной и официально зарегистрированной программе "Расчет характеристик ползучести полимерных материалов" [130].

Сравнение для контроля расчетных точек процесса ползучести с экспериментальными значениями показано на рис. 2.23. Расчётные значения деформаций близки к экспериментальным для всей полосы рассмотренных значений напряжений (усилий) в разные моменты времени. Этот факт позволяет сделать вывод об адекватности математической модели ползучести на основе функции НАЛ для аналитического описания процесса ползучести.

На основе методики определения характеристик ползучести парашютных строп по кратковременным измерениям процесса ползучести, описанной в пункте 2.6, был составлен компьютерный алгоритма с целью автоматизации указанного действия.

Алгоритм позволяет по некоторому экспериментальному "семейству" кривых ползучести, полученных непосредственно из эксперимента и введённых либо оператором, либо автоматизировано в файл ЭВМ, произвести определение характеристик ползучести, в частности, таких, как: начальная податливость D0, предельно-равновесная податливость D , параметр интенсивности процесса ползучести Ъпа и сило-временная функция fa а.

Указанный алгоритм предусматривает также определение контрольных расчётных точек процесса ползучести с целью нанесения их на кривые экспериментального "семейства" для оценки достоверности и точности расчёта.

Расчетные характеристики ползучести записываются в некоторый файл для дальнейшего использования другими программами, например, для прогнозирования деформационных процессов и т. п. На основе приведённого алгоритма составлена официально зарегистрированная программа "Расчет характеристик ползучести полимерных материалов" [130], которая позволяет значительно упростить и ускорить процесс определения характеристик ползучести, повысить достоверность, точность и надёжность расчёта.

Таким образом, на основе приведённого алгоритма производится автоматизация определения характеристик ползучести.

В результате применения разработанной компьютерной программы "Расчет характеристик ползучести полимерных материалов" [130] к парашютным стропам и синтетическим нитям были обсчитаны и другие экспериментальные "семейства" ползучести (рис. 2.24 - рис. 2.34). Расчетные характеристики ползучести исследуемых материалов приведены в табл. 2.5, табл.2.6.

Для математического моделирования релаксации и ползучести парашютных строп и образующих их синтетических нитей предлагаются математические модели на основе функции НАЛ, обладающей близким сходством с интегралом вероятности и достаточно точно аппроксимирующей модуль релаксации и податливость указанных материалов. Функция НАЛ определяет вид распределения числа релаксирующих или запаздывающих частиц по логарифмической шкале приведённого времени. Аналитическое задание функции НАЛ и принадлежность её к классу элементарных функций упрощает дифференциально-интегральные преобразования в рамках рассматриваемой математической модели и тем самым ускоряет процесс нахождения вязкоупругих характеристик. Функция НАЛ достаточно медленно стремится к своим асимптотическим значениям, что отводит ей первоочередную роль в рассмотрении вязкоупругих свойств парашютных строп и образующих их синтетических нитей при малых временах, близких к началу процесса, что соответствует отрицательной области логарифмическо-временной шкалы, и больших временах для длительных процессов, что соответствует положительной области логарифмическо временной шкалы.

Алгоритм прогнозирования деформационно-восстановительных процессов

Методика расчёта деформационно-восстановительных процессов, описанная в пункте 3.5 легла в основу для составления соответствующего алгоритма с целью компьютеризации вычислительного процесса.

Алгоритм позволяет по заданным характристикам ползучести (начальной упругой податливости D0, предельно-равновесной податливости Д , параметру интенсивности процесса ползучести Ьпа, сило-временной функции /аа, определёнными на предыдущей стадии с помощью методик и программ, описанных в главе 2 и находящимся в некотором файле) рассчитать деформационно-восстановительный процесс для одного из предложенных законов изменения напряжения а ((3.54) -для процесса с полной разгрузкой или (3.55) - для процесса с частичной разгрузкой) в зависимости от длительности всего процесса t и длительности процесса нагружения /„. Расчётные значения деформации st могут быть получены и записаны в файл в любые заданные моменты времени (ґІ9ґ2,..., ). Если моменты времени не задаются, то программа определяет их автоматически. Запись значений деформации et в файл позволяет в дальнейшем использовать результаты прогноза другими программами.

Результатом расчета деформационно-восстановительного процесса являются не только вычисленные значения деформации st, но и соответствующие доверительные интервалы, позволяющие судить о точности прогноза. Алгоритм предусматривает также методы контроля -сравнение прогнозируемых значений деформации st с соответствующими экспериментальными значениями (если они известны) и определение относительной погрешности вычислений.

Таким образом, с помощью приведённого алгоритма производится компьютеризация прогнозирования деформационно-восстановительных процессов парашютных строп и образующих их синтетических нитей. Указанный алгоритм учитывался при составлении официально зарегистрированной программы "Расчет процессов ползучести полимерных материалов" [132], позволяющаей значительно упростить и ускорить расчёт деформационно-восстановительных процессов, повысить достоверность, точность и надёжность прогноза.

Частным случаем применения метода нахождения решения нелинейно-наследственного уравнения релаксации (3.1), приведенного в пункт 3.1, являются процессы обратной релаксации, графики которых приведены нарис. 3.6, рис. 3.7.

Согласно указанным графикам, материал подвергается деформации st, которая задается одним из следующих условий: а), релаксация с полной разгрузкой (рис. 3.6) б), релаксация с частичной разгрузкой (рис. 3.7)

Закон нагружения получается как решение уравнения (3.1) при заданном условии деформирования (3.56) или (3.57).

Пример расчёта процесса обратной релаксации с частичной разгрузкой для парашютной стопы НМА-1600 приведен на рис. 3.8.

Предлагаемый метод расчёта процессов обратной релаксации дает результат, достаточно близкий к экспериментальному (рис. 3.8), что подтверждает адекватность разработанной методики прогнозирования процессов обратной релаксации. Кроме того, компьютеризация указанных методик позволяет, при необходимости, повысить точность прогнозирования путём уточнения величин нелинейно-наследственных интегралов, входящих в определяющие уравнения.

Методика расчёта процессов обратной релаксации, описанная в пункте 3.7 легла в основу для составления соответствующего алгоритма с целью компьютеризации вычислительного процесса.

Алгоритм позволяет по заданным характеристикам релаксации (модулю упругости Е0, модулю вязкоупругости Е , параметру интенсивности процесса релаксации Ьп, деформационно-временной функции fE Е, определёнными на предыдущей стадии с помощью методик и программ, описанных в главе 2 и находящимся в некотором файле) рассчитать процесс обратной релаксации для одного из предложенных законов изменения деформации є ((3.56) - для процесса с полной разгрузкой или (3.57) - для процесса с частичной разгрузкой) в зависимости от длительности всего процесса / и длительности процесса прямой релаксации tn. Расчётные значения напряжения Jt могут быть получены и записаны в файл в любые заданные моменты времени {tx,t2,...,tk). Если моменты времени не задаются, то программа определяет их автоматически. Запись значений напряжений rt в файл позволяет в дальнейшем использовать результаты прогноза другими программами.

Результатом прогноза процесса обратной релаксации являются не только вычисленные значения напряжений а(, но и соответствующие доверительные интервалы, позволяющие судить о точности прогноза. Алгоритм предусматривает также методы контроля - сравнение прогнозируемых значений напряжений а( с соответствующими экспериментальными значениями (если они известны) и определение относительной погрешности вычислений.

Алгоритм разделения механической работы деформирования на компоненты

Методика выделения упругой компоненты механической работы, описанная в пункте 4.3, легла в основу соответствующего алгоритма с целью компьютеризации вычислительного процесса.

Алгоритм позволяет по заданным характеристикам релаксации (модулю упругости Е0, модулю вязкоупругости Е , параметру интенсивности процесса релаксации ЬПЕ, деформационно-временной функции f , определёнными на предыдущей стадии с помощью методик и программ, описанных в главе 2 и находящимся в некотором файле) вычислить упругую компоненту механической работы деформирования парашютных строп и образующих их синтетических нитей для заданной скорости деформирования є и длительности процесса t расчётным прогнозом по методикам, рассмотренным в пунктах 3.1, 4.3.

Алгоритм предусматривает (при необходимости) сравнение результатов, полученных на основе экспериментальной диаграммы растяжения с результатами расчётного прогноза (на основе решения уравнения нелинейно-наследственной вязкоупругости (4.1)), которое позволяет также определить относительную погрешность вычисления. Значение упругой компоненты механической работы записывается в некоторый файл и может быть использовано другими программами.

Таким образом, с помощью разработанного алгоритма производится компьютеризация процесса выделения упругой компоненты механической работы деформирования парашютных строп и образующих их синтетических нитей. Указанный алгоритм учитывался при составлении официально зарегистрированной программы "Расчет релаксационных процессов полимерных материалов" [129], позволяющей значительно упростить и ускорить процесс вычисления упругой компоненты механической работы, повысить достоверность, точность и надёжность прогноза.

Таким образом, предложены методики разделения затрачиваемой механической работы деформирования на две компоненты - упруго-обратимую и вязкоупруго-пластическую.

Методики разделения деформации парашютных строп и образующих их синтетических нитей на составные компоненты: упругую деформацию и вязкоупруго-пластическую деформацию позволяют в большей степени понять природу процессов деформирования и дать оценочные рекомендации по применению полимерных изделий.

Компьютерная автоматизация разработанных методик выделения компонент механической работы деформирования и деформации позволяет упростить процесс вычисления и повысить достоверность прогноза за счёт повышения точности расчёта.

Глава посвящена применению методов, разработанных в диссертационной работе для решения задач по сравнительному анализу свойств парашютных строп и образующих их синтетических нитей, для исследования взаимосвязи указанных свойств со структурой и их целенаправленного технологического регулирования, а также для расчетного прогнозирования кратковременных и длительных механических воздействий.

Проведенный анализ деформационных свойств парашютных строп и образующих их синтетических нитей выявил влияние геометрических размеров, линейной плотности, компонентного состава и др. на деформационные свойства.

При помощи компьютерных методик расчета вязкоупругих характеристик определялись значения: модуля упругости Е0, модуля вязкоупругости Е , параметра интенсивности процесса релаксации Ьп, деформационно-временной функцию /ЕЄ, начальной податливости D0, предельно-равновесной податливости Ц , параметра интенсивности процесса ползучести Ъпа и сило-временной функции fa 7 для парашютных строп и образующих их синтетических нитей (табл. 5.1, табл. 5.2).

Определенные вязкоупругие характеристики парашютных строп и образующих их синтетических нитей помогают осуществить наилучший выбор объекта, обладающего определенными деформационными свойствами.

Сравнивая расчетные характеристики для образцов парашютных строп, изготовленных из разных синтетических нитей, видим, что наиболее полно процессы релаксации и ползучести (65%) походят в стропах, изготовленных из текноры.

Похожие диссертации на Моделирование и прогнозирование деформационных процессов полимерных парашютных строп