автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Формирование структуры и свойств композиционных сотовых заполнителей деформируемых препятствий для испытаний автомобиля на удар

На правах рукописи

Филимонов Владимир Алексеевич

Формирование структуры и свойств композиционных сотовых заполнителей деформируемых препятствий для испытаний автомобиля на удар

Специальность 05.02,01 Материаловедение (машиностроение)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Самара 2004 г.

Работа выполнена в Самарском государственном техническом университете

Научный руководитель: Доктор технических наук

профессор Муратов Владимир Сергеевич

Официальные оппоненты:

1. Доктор технических наук, профессор Кенис Михаил Семенович

2. Кандидат технических наук, доцент Вякин Вениамин Николаевич

Ведущая организация: Государственное унитарное предприятие "Научно-

исследовательский центр по испытаниям и доводке автомо-тотехники", г. Дмитров

Защита состоится 23 декабря 2004 г. в 10 часов, в ауд. 28, на заседании диссертационного совета Д.212.217.02 в Самарском государственном техническом университете по адресу: г. Самара, ул. Галактионовская, д. 141, корпус №6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарского государственного технического университета.

Автореферат разослан 18 ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

д.т.н. Денисенко А. Ф.

Введение

Актуальность работы. В последние годы во всем мире значительно вырос уровень требований к пассивной безопасности автомобилей для минимизации травмирования человека при дорожно-транспортных происшествиях. Усилия в этой области направлены на разработку новых материалов и поиск эффективных путей их применения.

С целью совершенствования конструктивной безопасности и приведения показателей отечественной техники к европейским нормам, а также повышения ее конкурентоспособности на международном рынке, Российская Федерация, как участница Женевского Соглашения в рамках Комитета по внутреннему транспорту ЕЭК ООН, с 1 июля 2000 г. приняла все Правила ЕЭК ООН, касающиеся транспорта, в качестве государственных стандартов.

Правила ЕЭК ООН, представляющие собой международные нормативные документы, устанавливают требования к конструкции автотранспортных средств, а также методам их испытаний. Федеральным законом "О безопасности дорожного движения" установлено, что автотранспортные средства, изготавливаемые в Российской Федерации или ввозимые из-за рубежа, подлежат обязательной сертификации -"Одобрению типа транспортного средства", выдаваемого в соответствии с правилами "Системы сертификации механических транспортных средств".

Принятие ЕЭК ООН в 1998 г совершенно новых законодательных требований, как в отношении фронтального удара (Правила ЕЭК ООН № 94 и Директива 96/79ЕС), так и в отношении удара в бок (Правила ЕЭК ООН № 95 и Директива 96/27ЕС) продиктовало необходимость введения в России аналогичных нормирующих стандартов ГОСТ Р 41.94-99 и ГОСТ Р 41.95-99.

Отличительной особенностью этих требований является то, что автомобиль с манекенами сталкивается с деформируемым препятствием (ДП), имитирующим жесткость другого автомобиля и изготовленным из алюминиевого сотового заполнителя, при этом должны быть обеспечены заданные параметры характеристик деформации и энергопоглощения ДП.

Освоение вновь введенных требований на Волжском автомобильном заводе потребовало дополнительного оснащения испытательным оборудованием, в том числе ДП производства западных фирм ("АБЪ",Франция, "CELLBOND", Англия). Потребность в деформируемых препятствиях и сотовых элементах достаточно велика, так как только при доводке автомобиля одной модификации до уровня вновь введенных требований требуется проведение не менее 5-10 полномасштабных испытаний.

Закупка сертифицированных деформируемых препятствий у западных фирм приводит к значительному удорожанию проекта разработки автомобиля, так как барьеры предназначены для одноразового использования. А обязательное проведение контрольных испытаний автомобилей серийного производства приводит к увеличению их себестоимости.

Актуальность темы диссертационного исследования обусловлена необходимостью создания отечественных деформируемых

«шш

БИБЛИОТЕКА СП« 09

тификации автомобилей, производимых в России, на соответствие вновь введенным Правилам ЕЭК ООН и ГОСТам, касающихся ударных испытаний, для получения российского «Одобрения типа транспортного средства».

Цель работы. Создание отечественных деформируемых препятствий с композиционным сотовым заполнителем для испытаний автомобилей на удар.

Для достижения данной цели в работе необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать применяемые в мировой практике материалы для ДП, их структуру и свойства. Подобрать аналоги отечественных материалов, определить методы испытаний и эффективные способы формирования заданных прочностных и других эксплуатационных свойств и на их основе создать композиционный сотовый заполнитель, удовлетворяющий заданным требованиям.

2. Исследовать процесс деформирования сотового заполнителя и оценить влияние структурных и конструкционных особенностей на его прочностные характеристики.

3. Разработать методы управления сопротивлением деформации композиционного сотового заполнителя.

4. Разработать технологию изготовления деформируемых препятствий из отечественных материалов, с учетом их структурных и конструкционных особенностей.

5. Провести серию натурных испытаний полномасштабных моделей ДП для подтверждения достигнутых характеристик деформируемых препятствий.

6. На основании полученных данных о достижении заданных характеристик ДП разработать технические условия на изделия и провести их сертификацию в органах Госстандарта.

Научная новизна. Изучено влияние структуры и конструкционных особенностей на прочностные и другие эксплуатационные свойства композиционных сотовых заполнителей. На основе комплексных исследований разработаны и обоснованы методы управления сопротивлением деформации сотового заполнителя: термической обработки, размерного химического травления и нанесения эпоксидного компаунда на поверхность фольги. Расчетно-экспериментальными методами проведена оптимизация технологических параметров изготовления и обработки деформируемых препятствий. Разработаны научные основы технологии изготовления ДП оптимальной конструкции, позволившие впервые в России промышленно изготовить все типы ДП. Научная новизна подтверждается двумя патентами на изобретения и свидетельством на полезную модель.

Практическая полезность. В результате проведенных исследований создана технология изготовления деформируемых препятствий из композиционного сотового заполнителя отечественного производства. На всю продукцию впервые разработаны и зарегистрированы технические условия ТУ 4578-002-40995085-01. Проведена сертификация деформируемых препятствий органами Госстандарта России и получен сертификат соответствия № РОСС Яи.ЛЮ96.И00927. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Установленные закономерности влияния структуры и свойств композиционных сотовых заполнителей на их деформационные характеристики.

2. Научно обоснованные технические и технологические разработки деформируемых препятствий с применением композиционных сотовых заполнителей.

3. Разработанные методы управления деформационными характеристиками сотового заполнителя: термическая обработка, размерное химическое травление и нанесение эпоксидного компаунда на поверхность фольги.

4. Комбинированные технологии изготовления деформируемых препятствий из композиционного сотового заполнителя.

Реализация результатов. В результате проведенной работы в России налажено производство деформируемых препятствий всех типов для проведения ударных испытаний автомобилей и калибровки манекенов по требованиям пассивной безопасности. Внедрение деформируемых препятствий отечественного производства позволило российским автопроизводителям отказаться от дорогостоящих закупок у западных фирм.

За внедрение данной работы была присуждена премия ОАО "АВТОВАЗ" в номинации «Работы, обеспечивающие конкурентоспособность, мировой технический уровень и надежность выпускаемых автомобилей».

Апробация работы. Основные результаты исследования представлялись в виде докладов на конференции "XXI Российская школа по проблемам науки и технологий" (26-28 июня 2001 года, г. Миасс), конференции Ассоциации Автомобильных Инженеров (НИИЦИАМТ, г. Дмитров, Моск. обл. 2001 г.), конференции "XXIII Российская школа по проблемам науки и технологий" (24-26 июня 2003 года, г. Миасс), 46-й международной научно-технической конференции Ассоциации Автомобильных Инженеров "Безопасность транспортных средств", (НИИЦИАМТ, г. Дмитров, Моск. обл. 16-17 июня 2004 г.), конференции "XXIV Российская школа по проблемам науки и технологий" (22-24 июня 2004 года, г. Миасс).

В полном объеме диссертация заслушана и одобрена на заседаниях кафедры "Материаловедение и технология материалов" СамГТУ и базовой кафедры СамГТУ в ОАО "НИИМТД".

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 статьи, 5 тезисов докладов, 2 научно-технических отчета, разработаны технические условия, получена свидетельство на полезную модель и 2 патента на изобретения.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов по результатам работы, перечня литературы и приложения. Работа изложена на 163 страницах машинописного текста, содержит 23 таблицы и 107 рисунков.

Содержание работы.

В первой главе проводится обзор и анализ международных и отечественных требований по пассивной безопасности при испытаниях автомобилей на столкновение. Отмечается, что методики испытаний автомобилей на столкновения (фронтальный, боковой удары и наезд сзади) за последние десятилетия прошли эволюционный путь развития, и в настоящее время их методологическая база максимально приближена к условиям реальных дорожно-транспортных происшествий (ДТП) с оценкой воздействия перегрузок на человека. В испытаниях стали применяться деформируемые препятствия, имитирующие жесткость автомобиля, и сложные антропометрические манекены, оснащенные измерительными датчиками, по данным которых проводится расчет и оценка критериев травмируемости.

Так, первый вариант условий испытаний на фронтальный удар по Правилу ЕЭК ООН №94 предусматривал удары с манекенами, но в жесткий барьер со смещением и под разными углами. Удар со смещением отражал статистику ДТП, так как в реальных дорожных условиях прямые лобовые столкновения относительно редки. По американскому Стандарту 214 испытания на боковой удар проводятся с использованием двух инструментированных манекенов, размещаемых в автомобиле со стороны удара на переднем и заднем сидениях, а удар производится подвижным деформируемым препятствием на скорости 53,6 км/ч.

Все эти наработки привели к введению новых европейских требований, как в отношении фронтального удара (Правила ЕЭК ООН № 94 и Директива 96/79ЕС), так и в отношении удара в бок (Правила ЕЭК ООН № 95 и Директива 96/27ЕС). В России приняты аналогичные нормирующие стандарты ГОСТ Р 41.94-99 и ГОСТ Р 41.95-99. По этим требованиям автомобиль подвергается удару деформируемым препятствием на скорости 56 и 35 км/ч соответственно. Одним из основных требований новых методик является использование ДП сотовой структуры из алюминиевых сплавов.

При испытаниях на удар в бок используется полномасштабная физическая модель ДП, состоящая из шести независимых алюминиевых сотовых блоков, расположенных в два ряда. Препятствие устанавливается на подвижную тележку и служит ударным элементом, деформирующимся при ударе. Конструкция ДП имитирует деформационные характеристики передней части автомобиля (рис. 1).

Рис 1. Схема ударного элемента подвижного деформируемого барьера.

При этом блоки 1 и 3, 5 и 6 симметричны относительно продольной оси и имеют одинаковые деформационные характеристики. Нижний ряд блоков (1, 2, 3) имеет более высокие характеристики энергопоглощения, чем верхний (4, 5, 6), что соответствует геометрическому расположению бампера и силовой схеме кузова (рама, лонжероны и т.д.) на автомобиле (рис. 2).

Передняя (лицевая) поверхность ударного элемента ДП покрыта алюминиевыми пластинами. ДП на боковой удар должно иметь переменную по глубине прочность, снижающуюся от тыльной части к передней. Это достигается соединением в блок сотовых элементов с различной прочностью или размерным химическим травлением по глубине целого сотоблока.

Поэтому первые ДП на боковой удар, выпускаемые фирмой AFL (Франция), имели блоки, состоящие из отдельных сотовых элементов, соединенных по коническим поверхностям. Английская фирма CELLBOND изготавливает ДП с блоками из отдельных сотовых элементов с различной прочностью, соединенных между собой, что требует большого сортамента сотового заполнителя с прочностью на сжатие от 0,02 МПа до 0,41 МПа с разбросом свойств в каждой точке диаграммы не более 8%.

оу то К аосмрч>им.ш

Рис 2. Коридоры допустимых значений соотношений сила - смещение.

Деформируемое препятствие для испытаний автомобилей методом фронтального столкновения представляет собой основной блок в виде параллелепипеда из алюминиевого сотового заполнителя, окантованного листовым алюминием, к которому приклеен бамперный элемент. Прочностные характеристики бамперного элемента имеют более высокие показатели, чем у основного блока, что соответствует геометрии расположения бампера и силовых элементов на кузове автомобиля.

Процедура сертификации сотового заполнителя ДП для фронтального удара состоит в испытании образцов на сжатие и подсчета среднего прочностного показателя после первичной потери устойчивости по каждому из трех секторов деформации от 6,4 до 16,5 мм (рис. 3). Этот показатель обозначим буквой S и в дальнейшем будем называть - сопротивление деформации.

На — и*

Сектор 1 Скпр2 СктрЭ уипага

е,

/> ^ „ •

16,5 Смещгтии

Рис 3 Усилие сжатия и смешение в интервалах

Образец сотовой структуры проходит описываемую сертификацию, если выполняются следующие условия:

0,308 МПа <3 <0,342 МПа - для материала основного блока;

1,540 МПа ¿Б <1,711 МПа - для материала бамперного элемента;

В России сотовые конструкции с различным заполнителем применяются в строительстве, машиностроении, судостроении и особенно широко применяется сотовый заполнитель в самолетостроении. В сотовых конструкциях используют заполнители с ячейками шестигранной, ромбической, квадратной, синусоидальной, шестигранной усиленной и шестигранной смещенной форм. Сотовые заполнители с ячейками шестигранной формы обеспечивают высокую устойчивость конструкции и сравнительно просты в изготовлении, что явилось причиной их наиболее широкого применения в промышленности. Для алюминиевых сотовых заполнителей обычно применяют несколько методов их изготовления: склеиванием из профилированных лент; склеиванием плоских листов в пакет и последующим его растяжением; объемным ткачеством и др. Метод растяжения пакетов является наиболее перспективным.

Качество сотовых заполнителей при изготовлении методом растяжения пакетов зависит от способа нанесения клея на фольгу, от допуска на ширину клеевой полосы, от совершенства клеенаносящего приспособления, от точности совмещения клеевых полос при складывании листов фольги в пакет.

Анализ требований, предъявляемых к ДП, как в части геометрических размеров, так и в части энергетических характеристик, показывает, что для создания деформируемых препятствий из сотового заполнителя отечественного производства необходимо провести материаловедческие и технологические исследования с учетом конструкционных особенностей ДП.

Во второй главе приводятся сведения о материалах, технологическом и исследовательском оборудовании и методиках исследований, используемых в работе.

Объектами исследования являлись сотовые заполнители ДП. Для изготовления деформируемых препятствий европейскими фирмами используется сотовый заполнитель с шестигранной ячейкой размером 6,4 и 19,1 мм, изготовленный из фольги алюминиевых сплавов 3003 и 5052 толщиной 51, 76 и 102 мкм. Размер ячейки зарубежных сот определяется диаметром вписанной в шестигранник окружности, а в российских - шириной грани шестигранной ячейки. В качестве материала листов корпуса используются алюминиевые сплавы 5251 и 5052. Имеющееся в России оборудование для изготовления алюминиевого сотового заполнителя позволяет изготавливать соты с ячейкой 2,5 и 5 мм из алюминиевой фольги сплава АМг2-Н толщиной 30-45 мкм и глубиной пакета не более 350 мм. Изготовление сот из фольги большей толщины с другими размерами на существующем оборудовании практически невозможно.

Для приклеивания сотовых заполнителей к облицовке зарубежные фирмы используют двухкомпонентный полиуретановый клей Ciba-Gejgy ХВ5090/1 с отверди-телем ХВ5304 или вспенивающийся материал типа пенофлекса. Российские производители используют феноло-каучуковые клеи отечественных марок ВК-3 и ВК-25, имеющие высокую адгезию и хорошую технологичность в производстве сотовых заполнителей.

При статических испытаниях сотовой структуры элементов ДП на фронтальное столкновение исследовались характеристики сопротивления деформации и

твердости алюминиевого сплава. Испытания сотового заполнителя проводились с использованием разрывных машин WRM ZD-4 и TIRAtest 2300, а твердость материала определялась на приборе ТРС 2143.

Испытания подвижного ДП для бокового удара проводились на ВАЗе в лаборатории ударных испытаний автомобилей, оснащенной стендом для разгона тележки для удара автомобиля в бок, тензометрической силоизмерительной плитой фирмы TNO (Нидерланды), электронной цифровой регистрирующей и обрабатывающей аппаратурой с пъезорезистивными акселерометрами.

В третьей главе приводятся результаты исследований процесса деформации сотового заполнителя и влияния конструкционных показателей на его прочностные характеристики в зависимости от размера и геометрии ячейки, наличия технологических дефектов. Рассматриваются методы управления сопротивлением деформации сотового заполнителя с применением термической обработки, технологии размерного химического травления и технологии упрочнения с помощью нанесения эпоксидного компаунда на поверхность фольги с целью получения сотового заполнителя во всем требуемом диапазоне прочности от 0,02 до 1,71 МПа.

Для решения этой задачи необходимо выбрать материалы, изучить их свойства и влияние на характер деформирования сотового заполнителя и сформировать структуру композиционного сотового заполнителя, удовлетворяющего заданным требованиям.

Для увеличения сортамента отечественного сотового заполнителя был изготовлен пакет с нанесением клеевых полос через одну, при растяжении дающий неправильный шестигранник (2 грани по 5 мм и 4 грани по 15 мм), условно названный «ячейкой 15 мм». Это позволило снизить прочность на сжатие сотового заполнителя в 3 раза. Для исследования поведения сотового заполнителя в процессе деформирования проведены испытания на статическое сжатие образцов различных размеров с ячейкой 2,5; 5; 15 мм и толщиной фольги 30-45 мкм из материала АМг2-Н, которые показали, что наличие дефектов сот приводит к локальной потере устойчивости и нестабильности процесса деформирования.

В России достаточно хорошо разработана прикладная теория прочности и устойчивости конструкций с сотовыми заполнителями. В нашем случае стоит задача разработки методов управления сопротивлением деформации сотового заполнителя после потери устойчивости.

Для снижения прочности и повышения пластичности сотового заполнителя исследовался процесс его термообработки. Сплав АМг2-Н относится к деформируемым сплавам системы Al-Mg. Эти сплавы термически неупрочняемые, имеют невысокие прочностные характеристики и подвергаются только одному виду термообработки - отжигу. При этом учитывалось, что максимальная эксплуатационная температура клея ВК-3 составляет 200°С и при более высоких температурах происходит снижение прочности и деструкция клея.

Предварительные исследования возможности снижения прочностных характеристик сотового заполнителя на образцах с ячейкой 5 мм и сопротивлением деформации 0,45 МПа показали, что термообработка в печи при температуре 180°С в течение часа с охлаждением на воздухе практически не изменила сопротивление

деформации, а при охлаждении вместе с печью (скоростью охлаждения не более ГС/мин) снизила прочностные показатели на 12% (Б„ = 0,41 МПа).

Термообработка при 200°С снизила сопротивление деформации сотового заполнителя до 0,43 МПа при охлаждении на воздухе и до 0,39 МПа при охлаждении вместе с печью. Повышение температуры термообработки до 240°С и времени выдержки до 2 часов увеличило разброс значений сопротивления деформации, но существенно не снизило уровень прочностных свойств сотового заполнителя. Увеличение температуры до 280°С приводит к появлению на поверхности фольги в гранях на склейке вспучиваний, обусловленных выделением газов при деструкции клеевой пленки ВК-25, что недопустимо. Термообработка сотового заполнителя с ячейкой 2,5 мм до температуры 200°С не дает ощутимого изменения прочностных характеристик, а с ячейкой 15 мм снижение сопротивления деформации составило 15-18% при охлаждении на воздухе и 22-25% при охлаждении с печью.

Для моделирования процесса термической обработки сотового заполнителя использовался метод планирования эксперимента. В качестве исследуемых параметров были выбраны температура и время отжига, а также скорость охлаждения после термообработки. В качестве функции отклика было изучено сопротивление деформации сотового заполнителя с ячейками 2,5; 5 и 15 мм, а также предел прочности алюминиевого сплава АМг2, определяемый на образцах фольги толщиной 30 мкм и 300 мкм.

В таблице 1 представлены результаты испытаний образцов сотового заполнителя на сжатие и фольги на растяжение. В девятом опыте приведены результаты испытаний сотового заполнителя и фольги после термообработки по основному уровню интервалов варьирования.

Таблица 1. Результаты испытаний образцов сотового заполнителя на сжатие и фольги АМг2 на растяжение.

№ опыта Сопротивление деформации сотового заполнителя в, МПа Предел прочности фольги из сплава АМг2, МПа

ячейка 2,5мм ячейка 5мм ячейка 15мм толщина 0,3 мм толщина 0,03 мм

Исходное состояние 1,08 0,35 0,07 324 300

1 0,88 0,29 0,053 287 247

2 0,96 0,33 0,070 297 297

3 0,92 0,27 0,057 287 _273

4 1,09 0,33 0,067 300 275

5 0,86 0,29 0,048 260 234

В 0,98 0,33 0,066 310 295

7 0,91 0,30 0,055 260 262

8 0,97 0,31 0,068 300 292

9 0,93 0,31 0,069 320 290

После расчета коэффициентов регрессии функции отклика получены в виде:

а) для сотового заполнителя с ячейкой 2,5 мм

8 = 0,946 - 0,054Х| - 0,02бх2 + 0,016х3;

б) для сотового заполнителя с ячейкой 5 мм

Б = 0,303 - 0,015X1 + 0,0075х2 + 0,0025х3;

в) для сотового заполнителя с ячейкой 15 мм

5 = 0,061 - 0,00725х, - 0,00125х2 + 0,00125х3;

г) для алюминиевой фольги АМг2 толщиной 0,3 ммк

ст = 288 - 14,1х, + 0,875x2 + 5,13х3;

д) для алюминиевой фольги АМг2 толщиной 0,03 мм ст = 271,9 - 17,9х, - 3,63х2 + 1,125х3.

Исследование микроструктуры алюминиевой фольги в исходном состоянии и после термообработки не выявило существенных изменений (рис. 4). Отмечаются признаки распада твердых растворов магния в алюминии с выделениями части бета-фазы в процессе отжига. Твердость фольги сотового заполнителя составила 39-45 НУ0,01 до термообработки и 26-28,7 НУоо1 после термообработки. Анализируя результаты экспериментов, можно отметить, что наибольшее влияние на прочностные характеристики сотового заполнителя оказывает температура термообработки. Значение сопротивления деформации сотового заполнителя в центре планирования рассчитанное по уравнениям регрессии соответствует значениям эксперимента в опыте № 9 с нулевыми значениями исследуемых факторов, что является необходимым условием адекватности линейной модели.

Рис. 4 Микроструктура (х 1000) материала фольги в поперечном сечения до термообработки (а) и после

термообработки (б) при температуре обработки 260°С и выдержке 5 часов

Полученная зависимость позволяет проводить выбор режима термообработки сотового заполнителя для требуемого снижения его сопротивления деформации. Большое количество проведенных экспериментов показало, что с помощью термообработки наиболее рационально снижение сопротивления деформации не более чем на 20% от исходной прочности сотового заполнителя. При термообработке выше 210-220°С существенно увеличивается разброс свойств материала и приходится проводить контроль прочности каждого элемента сотового заполнителя, чтобы попасть в допустимые коридоры значений.

Для снижения прочностных характеристик сотового заполнителя было применено размерное химическое травление в растворе каустической соды с последующим осветлением в разбавленной азотной кислоте. Была определена зависимость сопротивления деформации сотового заполнителя с ячейкой 5 мм из алюминиевой фольги толщиной 38 мкм от времени травления в растворе едкого натра с концентрацией 75 г/л (график 1) и 60 г/л (график 2) при температуре 22-24°С (рис. 5 слева). На графиках 1, 2 (рис. 5 справа) представлены зависимости сопротивления деформации сотового заполнителя с ячейкой 15 мм и толщиной фольги 45 и 30 мкм от времени травления в растворе едкого натра с концентрацией 60 г/л и температурой раствора 25 °С.

По этим зависимостям можно определить необходимое время травления сотового заполнителя для получения заданного значения сопротивления деформации. Аналогичные зависимости получены для сотового заполнителя с ячейкой 2,5 мм.

а 6

Рис. 5 Зависимость сопротивления деформации при сжатии сотового заполнителя с ячейками 5 мм (а) и 15 мм от времени травления (б)

Также было изучено влияние содержания растворенного алюминия на скорость травления сотового заполнителя при выбранных условиях проведения процесса и определено, что для контролируемого процесса снижения сопротивления деформации сотового заполнителя в процессе травления необходимо пользоваться раствором с содержанием растворенного алюминия от 45 до 100 г/л.

Согласно Правилу №95 ЕЭК ООН и ГОСТ Р 41.95-99 начальные участки блоков ДП для бокового удара должны иметь переменное сопротивление деформации, увеличивающееся по мере сжатия блока, причем угол наклона допустимых коридоров различных блоков отличается (рис. 2). Для получения переменного сопротивления деформации сотового заполнителя производилось ступенчатое травление образцов с выдержкой в течение определенного периода времени на каждой ступени. На рис. 6 представлена зависимость изменения сопротивления деформации образцов сотового заполнителя после ступенчатого травления с шагом 20 мм. Образец погружался в раствор щелочи на 20 мм и, производилось травление в течение 7 минут и так далее. На десятом шаге погружения нижний участок образца сотового заполнителя травился в течение 70 минут. На графике временные отметки-нанесены в виде 7,14, 21 и т. д.

Э.МПа-

А1*4-

i 0,11

о ао « п « ш п 1« 1ВО ^ цц

Рис. 6 Диаграмма сжатия образца сотового заполнителя с ячейкой 15 мм после ступенчатого травления с погружением на 20 мм через 7 мин

Управляя интервалом времени травления и шагом при ступенчатом погружении сотового заполнителя в раствор щелочи, можно добиться соответствия наклона диаграммы деформирования образца сотового заполнителя наклону коридора допустимых значений нагрузки при динамических испытаниях (рис. 2). Для первого приближения было выбрано снижение статических характеристик сжатия сотового заполнителя относительно динамических характеристик на 5-10%, что ограничило статические характеристики нижней половиной коридора допустимых значений для динамических испытаний. Так, например, для блока №2 при изготовлении элемента из сотового заполнителя с ячейкой 5 мм и толщиной фольги 40 мкм, необходимо провести ступенчатое травление с погружением в раствор щелочи на 30 мм через 4,5 минуты. На рис. 7 представлены диаграммы испытаний двух образцов в пересчете на площадь образцов. Здесь же представлены коридоры допустимых значений нагрузка-деформация для блока 2 в пересчете на площадь блока.

8,МПа

в к • 1 9 Ш 1

н 1» м гГ

1 т м 1М •

>

/

с » /

• мп п ш |я гм1_, ММ

Рис. 7 Диаграммы испытаний двух образцов в пересчете на площадь образцов в коридоре допустимых значений нагрузка-деформация для блока 2

Можно отметить достаточно хорошее соответствие экспериментальных кривых коридорам допустимых значений, что подтверждает правильность выбранного алгоритма построения блоков с заданными характеристиками методом размерного химического травления сотового заполнителя.

При изготовлении ДП из отечественных материалов невозможно обойтись только методами снижения прочности сотового заполнителя. Для бамперного элемента ДП для фронтального удара требуется сотовый заполнитель с сопротивлением деформации 1,71 МПа, а максимально возможное сопротивление деформации сотового заполнителя с ячейкой 2,5 мм из фольги толщиной 32-34 мкм составляет 1,25-1,30 МПа. Изготовление сотового заполнителя с ячейкой 2,5 мм и толщиной фольги 38-40 мкм оказалось невозможным из-за недостаточной прочности клеевого соединения при растяжении пакета. Поэтому встала задача найти способ повышения прочностных характеристик сотового заполнителя.

Исследование способов повышения прочности сотового заполнителя и выбор материалов и технологии упрочнения проводилось с условием, что введение любых усиливающих элементов в сотовый заполнитель не должно приводить к увеличению нагрузки при деформировании образца после первичной потери устойчивости. По-

вышение жесткости сотового заполнителя обычно производится за счет использования дополнительных усиливающих элементов, либо за счет заполнения части ячеек вспомогательным материалом, однако это приводит к увеличению нагрузки при деформировании. Более перспективным оказался способ нанесения на фольгу слоя материала, который должен иметь хорошую адгезию к алюминиевому сплаву, растекаться в тонкие пленки и быстро отверждаться.

Было опробовано нанесение на поверхность фольги феноло-каучукового клея, фенольного лака, нитроцеллюлозного лака, эпоксидной смолы холодного и горячего отверждения. После серии экспериментов с этими материалами было определено, что феноло-каучуковый клей, нитроцеллюлозный и фенольный лаки не дают требуемого результата и дальнейшие эксперименты велись с использованием эпоксидной смолы как холодного, так и горячего отверждения.

Для оптимизации параметров технологического процесса использовалась теория планирования эксперимента, которая позволяет минимизировать число опытов и получить функцию отклика многофакторного эксперимента. Для наших условий на первом этапе исследовалась линейная модель функции отклика. Была выбрана полуреплика матрицы планирования эксперимента 2 с генерирующим соотношением Х4=ХГХГХ3. Этот план двухуровневый. Его отличает равенство дисперсий предсказания, ортогональность, независимость факторов. Было поставлено две серии опытов в которых исследовалась проливка сотового заполнителя с ячейкой 2,5; 5 и 15 мм. Результаты экспериментов большинства образцов показали рост сопротивления деформации в процессе сжатия образцов.

Был произведен расчет коэффициентов уравнения регрессии. Для сотового заполнителя с ячейкой 2,5 мм функция отклика получилась:

Э = 1,42 + 0,168х| - 0,0425X2 - 0,0125х3 + 0,03x4; для сотового заполнителя с ячейкой 5 мм:

Б = 0,38 + 0,48х| - 0,0088x2 - 0,029х3 + 0,0088х<; для сотового заполнителя с ячейкой 15 мм:

Б = 0,0846 + 0,0102x1 - 0,00275х2 - 0,00725х3 + 0,00175x4

Анализируя уравнения регрессии, можно отметить, что коэффициенты регрессии при факторе «концентрация раствора» значительно превышают остальные и, следовательно, этот фактор является определяющим в этом исследовании. В целом построение математической модели позволяет заранее прогнозировать получаемые результаты при упрочнении сотового заполнителя, а также выбирать условия технологического процесса проливки по требуемым значениям сопротивления деформации.

В результате были выведены среднестатистические зависимости сопротивления деформации сотового заполнителя с различными ячейками и толщиной фольги от концентрации раствора связующего ЭДТ-10, представленные на рис. 8.

Используя эти зависимости, по исходному значению сопротивления деформации выбирается концентрация раствора связующего, проливкой которого можно получить требуемое значение сопротивления деформации конкретного элемента ДП для бокового удара.

1,

01) 014 013 011 • 11 010 0А9 Ш 0ЛТ ем 1 см 0.3$ 034 ол 032 011 ОМ ! - /

14 11 М и \Л и 10 0»

/ К/

/ / / ,Г

/ / / 1 /

/ / 1- -1 V / -1

/ / / к /

/ у -

■1 !

/ /

/ / /

/ / 1 А /

/ / 1 1

1

✓ / 1

/

/ /

А

"1 1

32 34 36 31 40 42 44 46 С.% 30 » 34 М Л 40 41 44 С.* Ячейка -15 мм, Ячейка - 5 мм, Толщина фольги Толщина фольги I - 26 мкм 1 - 28 мкм 2-30 мкм 2-32 мкм 15 » И « « С% Ячейка - 2,5 мм, Толщина фольги 1-30 мкм 2-32 мкм

Рнс. 8 Зависимости сопротивления деформации сотового заполнителя от концентрации раствора связующего ЭДТ-10

В результате проведенных экспериментов показано, что способ проливки сотового заполнителя из алюминиевой фольги раствором эпоксидного связующего ЭДТ-10 в ацетоне позволяет повысить сопротивление деформации сотового заполнителя при сжатии на 30-35% при сохранении допустимого разброса свойств материала, а при необходимости и до 50-60%, но с обязательным контролем каждого элемента.

В четвертой главе рассмотрены особенности технологии изготовления деформируемых препятствий с учетом специфики их конструкции.

Приклеивание листов облицовки к деформируемым препятствиям для испытания методом бокового и фронтального столкновения не должно вносить изменений в процесс деформирования сотового заполнителя, но клей должен обеспечивать целостность препятствия при испытании автомобиля. Сложность процесса склеивания заключается в малой площади контакта сотового заполнителя с листом. Изучение процесса склеивания сотового заполнителя с облицовочными листами проводилось на сотах с ячейками 2,5; 5 и 15 мм. В качестве облицовочных листов применялся прокат из алюминиевого сплава АМг2-Н толщиной 0,8 мм.

В авиации для приклеивания сотовых заполнителей к облицовке обычно используются пленочные термоусаживающиеся клеи горячего отверждения, на основе феноло-каучуков. Специфика сборки ДП, особенно для бокового столкновения, не позволяет использовать эту технологию параллельно с технологией склейки элементов сотового заполнителя между собой. Использование препрегов (предварительно пропитанных связующим тканей) также нетехнологично, так как требует нагрева ДП в процессе сборки.

Наиболее технологичны клеи холодного отверждения, при использовании которых можно за счет введения наполнителя увеличить толщину клеевого слоя. Из применяемых в России клеев наибольший интерес представляет модифицированная эластомерами эпоксидная смола типа КДА, обладающая высокой прочностью и ударной вязкостью, а также хорошими технологическими характеристиками. Одна-

ко, эпоксидные смолы обладают плохой адгезией к алюминиевым сплавам и для качественного приклеивания обычно используются либо специальные виды подготовки поверхности (анодирование, оксидирование и т. д.), либо грунты и подслои. Наиболее высокую адгезию и хорошую технологичность имеют клеи на основе феноло-каучуков ВК-3 и ВК-32-200.

Исследования по отработке технологии приклеивания облицовочных листов к сотовому заполнителю проводились на компаунде, приготовленном из модифицированной эпоксидной смолы КДА с отвердителем полиэтиленполиамин, с добавлением 20% высушенной мелкодисперсной охры. В качестве подслоя на облицовочные листы использовался клей ВК-3. Были опробованы варианты с нанесением компаунда от 2,5 до 10 г/дм2, с выдержкой в течение 1,5 часов перед приклеиванием и без выдержки. Торцы сотового заполнителя предварительно протраливались на начальном участке в растворе щелочи NaOH на глубину 5-10 мм, а также приклеивались без протравливания. Изучались варианты с предварительным подмятием торца сотового заполнителя перед склейкой и без подмятая.

В результате анализа данных экспериментов показано, что наилучшие результаты для ДП методом фронтального удара получены при приклейке облицовочных листов сразу после нанесения компаунда в количестве 4-5 г/дм2. У ДП для бокового удара лицевые листы должны приклеиваться с нанесением компаунда 3-4 г/дм2, а тыльный лист с расходом 5-6 г/дм2.

Тыльные листы ДП для бокового удара имеют перфорацию для выхода воздуха в процессе динамического удара, причем разные фирмы применяют разный вид перфорации и различный материал тыльного листа. Для оценки прочности приклеивания сотового заполнителя к тыльному листу с различным видом перфорации были проведены исследования технологии приклеивания, которые позволили сделать вывод, что наиболее технологичным способом при приклеивании тыльного листа является окунание блока сотового заполнителя в слой клеевой композиции, при котором обеспечивается максимальная прочность сцепления сотового заполнителя с перфорированным тыльным листом. При испытании на растяжение образцов, имитирующих приклеивание сотового заполнителя к тыльному листу с подслоем ВК-3, разрушение происходило по сотовому заполнителю и достигало 0,3-0,4 МПа для ячейки 5 мм.

Для отработки технологии склейки элементов сотового заполнителя между собой и оценки влияния склейки на характер деформирования была поставлена серия экспериментов. В связи с малой площадью поверхности контакта соты невозможно склеить без использования подслоя, причем подслой должен быть пористым и не вносить изменения в характер деформирования сот при сжатии вдоль оси ячейки. Применение стеклотканей и слоя алюминиевой фольги для увеличения площади сцепления привело к герметизации ячеек отдельных элементов и повысило сопротивление деформирования, особенно при динамических испытаниях.

Наиболее полно отвечают условиям склейки волокнистые нетканые материалы: синтепон минимальной толщины и волокнистая полировальная бумага. В качестве клея была использована модифицированная эпоксидная смола КДА с отвердителем холодного отверждения-полиэтиленполиамином, которая наносилась на подслой через фильеру диаметром 1,5-2 мм полосками шириной 5-10 мм с общим расходом от 2 до 10 г/дм2. Усилие прижима при склейке составляло 0,05-0,1 МПа.

Анализ проведенных испытаний показал, что сопротивление деформации образцов сотового заполнителя с ячейкой 5 мм, склеенных из нескольких элементов, снижается на 5-10% по сравнению с испытанием отдельных элементов за счет увеличения площади фронта деформации при его депланации. При склейке сотового заполнителя с ячейкой 15 мм с предварительным протравливанием и подмятием через синтепон и бумагу при расходе смолы от 2,5 до 6 г/дм2 разрушение происходит плавным распространением фронта деформирования сверху вниз без образования пиков. При этом сопротивление деформации точно соответствует прочности каждого из элементов.

Проведено исследование образцов, имитирующих блоки ДП для бокового удара, состоящих из 3-8 элементов, склеенных между собой. При статическом сжатии образцов, состоящих из нескольких элементов с переменными прочностными характеристиками, деформирование начиналось с верхнего элемента, обладающего минимальной прочностью и распространялось фронтом вдоль оси ячеек сот. Было обнаружено, что при испытании образцов, склеенных из сотовых элементов с разницей прочности менее 10%, появляется пик нагрузки при прохождении фронта деформирования через склейку, что может вызывать депланацию фронта и, как следствие, снижение нагрузки деформирования.

Для устранения этого явления было введено дополнительное протравливание и предварительное подмятие начального участка каждого элемента под склейку. Также было выявлено, что при высоте элемента по оси ячеек близкой к ширине возможны случаи общей потери устойчивости сотового элемента, которые инициируются местными дефектами фольги или отклонениями геометрии ячеек, что приводит к резкому снижению нагрузки деформирования и выходу из коридора допустимых значений. Важную роль играет учет предельной деформации каждого элемента в начале деформирования следующего элемента и в конце деформирования всего блока в целом. Для сотового заполнителя с ячейкой 5 мм она находится в пределах 8-10%, а с ячейкой 15 мм - 7-9%.

Предварительное конструирование ДП для бокового удара производилось следующим образом. Как было определено ранее с помощью химического травления и термической обработки можно, без существенного увеличения разброса прочностных свойств сотового заполнителя, снизить сопротивление деформации на 1520%. Повысить сопротивление деформации сотового заполнителя с помощью про-ливки раствором эпоксидной смолы можно до 35%. Для изготовления ДП необходимо иметь подготовленный с помощью разработанных методов управления прочностными характеристиками сотовый заполнитель с сопротивлением деформации в диапазоне от 0,02 до 0,41 МПа.

Конструирование каждого блока препятствия производилось в индивидуальном порядке по следующей схеме. На диаграмму коридора допустимых значений нагрузка - перемещения наносились участки со значениями сопротивления деформации имеющегося при сборке панелей сотового заполнителя (рис. 9). Затем наносилась средняя линия коридора допустимых значений, и определялись интервалы смещения, при которых эти исходные материалы вписываются в нижнюю половину коридора допустимых значений.

О 50 Ю 100 200 300 «М Ц ММ

Рис. 9 Диаграмма обработки образца, имитирующего конструкцию четвертого блока

Для сборки четвертого блока был применен сотовый заполнитель с сопротивлением деформации 0,177 МПа и 0,07 МПа. В таблице 2 представлены характеристики элементов образца, имитирующего конструкцию четвертого блока, в исходном состояния и после обработки. Из таблицы видно, что значения сопротивления деформации обработанного сотового заполнителя равномерно распределились по всей глубине блока (450 мм) в диапазоне от 0,02 до 0,177 МПа, что соответствует коридору допустимых значений.

Таблица 2. Характеристики элементов образца, имитирующего конструкцию четвертого блока

Элементы блока Размер ячейки, мм Глубина элемента, мм Исходное сопротивление деформации в, МПа Ступенчатое травление по глубине, мм Сопротивление деформации после обработки Б, МПа

3 002

40 0.025

1 15 140 007 35 004

й Без травления 007

2 15 - 50 .007 Без травления. Проливка раствором эпоксидной смолы -8.09-0.11

3 0.11

3 15 130 0.177 54 0.112

5б 6.14

4 15 130 0.177 Травление нач. участка 0.177

На рис. 10 представлена диаграмма испытания образца, имитирующего конструкцию четвертого блока. Можно отметить хорошее совпадение результатов эксперимента с коридором допустимых значений.

После разработки конструкции пакетов элементов блоков ДП и проверки попадания диаграммы испытания образцов, имитирующих блоки на статическое сжа тие, в нижнюю половину коридора допустимых значений проводится их склейка в блоки и сборка ДП в целом.

Рис. 10 Диаграмма испытания образца имитирующего конструкцию четвертого блока

В пятой главе приведены результаты исследования динамических характеристик натурных деформируемых препятствий. Для проведения натурных испытаний было последовательно изготовлено несколько образцов ДП №1-4. Результаты испытаний образцов №1, 2, 4 представлены на рисунке 11 в соответствии с коридорами допустимых значений (рис. 2).

При анализе кривой 1 (рис.П) "нагрузка-деформация" всего ДП образца №1 отмечается провал ниже допустимого коридора на уровне перемещений 130-170 мм и в целом несоответствие заданным требованиям по энергетическим характеристикам. По результатам испытаний первого образца была проведена корректировка характеристик деформируемого препятствия в сторону увеличения прочности 1, 2, 3 и 4 блоков на уровне 100-200 мм перемещения за счет уменьшения времени травления сотового заполнителя. Также было увеличено количество смолы для склейки элементов блока между собой и изготовлен образец №2.

В результате динамических испытаний ДП №2 отмечено, что кривая 2 (рис.11) "нагрузка-деформация" прошла по верхней половине коридора допустимых значений с незначительными выпадами на уровне 130, 200 и 300 мм перемещения. Анализируя результаты испытаний отдельных блоков, следует отметить, что сотовый заполнитель в блоках 1,2 и 3 на тыльной стороне имеет сопротивление деформации выше требуемого, а также начало деформации каждого из элементов блока приводит к появлению пика нагрузки. Энергия блока №2 превышает требуемое значение. Характерное поведение кривой для этих блоков показано на рис. 12.

Образцы №3, 4 были изготовлены с корректировкой характеристик деформируемого препятствия в сторону уменьшения прочностных характеристик отдельных элементов ДП.'Для исключения пиков нагрузки было увеличено время подтравли-вания начальных участков элементов сотового заполнителя и введена операция предварительного подмятия элементов перед склейкой.

50 IDO 15Ü МО 250 300 м«орм«цт,ми

Рве. 12 График деформации блока №2 (образец ДП №2)

Испытания образцов №3 (на графике не представлен) и №4, изготовленных с корректировкой технологии, показали, что деформационные характеристики отдельных блоков и ДП в целом находятся в регламентируемых коридорах и заданных параметрах по перемещению и энергопоглощению, кривая 4 (рис. 11). Энергетические характеристики отдельных блоков и ДП в целом образца №4 представлены в таблице 3.

Таблица 3. Энергетические характеристики отдельных блоков н ДП в целом образца №4

Бпоки Энергия поглощения, кДж (заданная) Энергия поглощения образца №4, кДж

1 иЗ 10±2 10,8 и 11,3

2 14±2 15,7

4 4±1 45

5и6 35±1 3,1 и 4,1

в целом 45±5 495

Таким образом, экспериментально отработанная схема изготовления деформируемых препятствий для бокового удара, может быть положена в основу технологии их серийного производства.

Основные результаты и выводы.

1. В результате комплексных исследований структуры и свойств композиционных сотовых заполнителей разработаны и обоснованы методы управления их сопротивлением деформации: термической обработкой, размерным химическим травлением и нанесением эпоксидного компаунда на поверхность фольги (патент на изобретение № 2205755).

2. Установлены особенности деформирования композиционного сотового заполнителя. Исследовано влияние особенностей структуры и технологических параметров на локальную потерю устойчивости и нестабильность процесса деформирования сотового заполнителя.

3. Установлены оптимальные технологические параметры и алгоритмы процессов изготовления композиционных сот и деформируемых препятствий (решение о выдаче патента на изобретение по заявке №2002133405/11(035127) от 09.12.2002 г.).

4. Проведен полный цикл экспериментальных исследований динамических характеристик деформируемых препятствий из композиционного сотового заполнителя в стендовых условиях, подтвердивший их соответствие заданным параметрам.

5. На все типы деформируемых препятствий впервые разработаны и зарегистрированы технические условия ТУ 4578-002-40995085-01, а также проведена их сертификация органами Госстандарта России и получен сертификат соответствия № РОСС RU.AIO96.H00927.

6. В результате проведенной работы в России налажено производство деформируемых препятствий всех типов для проведения ударных испытаний автомобилей по требованиям пассивной безопасности, что позволило российским автопроизводителям отказаться от дорогостоящих закупок у западных фирм. На ОАО "АВТОВАЗ" после внедрения деформируемых препятствий отечественного производства в 2001-2002 гг. получен экономический эффект в размере 7 597 430 рублей. За внедрение данной работы была присуждена премия ОАО "АВТОВАЗ" в номинации «Работы, обеспечивающие конкурентоспособность, мировой технический уровень и надежность выпускаемых автомобилей».

7. В целом в диссертации изложены научно обоснованные технические и технологические разработки по формированию структуры и свойств композиционных сотовых заполнителей деформируемых препятствий, имеющие существенное значение для развития автомобилестроения.

Перечень публикаций по теме диссертации.

1. В.А. Филимонов, B.C. Муратов, A.M. Кшнякин, В.А. Преснухин. Исследование материалов и способов обработки сотовых заполнителей деформируемых препятствий, применяемых при испытаниях автомобилей, статья опубликова-

на в журнале «Заготовительные производства в машиностроении», №10, 2003, с.45-50.

2. В.А. Филимонов. Регулирование свойств алюминиевого сотового заполнителя деформируемых препятствий для испытаний автомобиля на удар. Тезисы доклада. XXIII Российская школа по проблемам науки и технологий (24-26 июня 2003 года, г. Миасс).

3. В.А. Филимонов, A.M. Кшнякин, В.А. Преснухин. Исследование статических и динамических характеристик деформируемых препятствий для испытаний автомобилей на удар, статья опубликована в межотраслевом научно-техническом журнале "Конструкции из композиционных материалов", Москва 2003 г., вып. 3, с. 5-10.

4. A.M. Кшнякин, В.А. Филимонов, В.А. Преснухин, Г.К. Минеев, Т.В. Иващен-ко, Разработка технологии изготовления деформируемых препятствий для ударных испытаний легковых автомобилей, статья опубликована в сб. "Наука и технология" Труды XXI Российской школы, Москва, 2001 г., с. 283-287.

5. Кшнякин A.M., Филимонов В.А., Преснухин В.А., Минеев Г.К. Тезисы доклада "Создание производства деформируемых барьеров для оценки безопасности легковых автомобилей", XXIV Российская школа по проблемам науки и технологий, посвященная 80-летию со дня рождения академика В.П. Макеева (22-24 июня 2004 года, г. Миасс).

6. A.M. Кшнякин, В.А. Преснухин, Г.К. Минеев, В.А. Филимонов, Т.В. Иващен-ко. Способ повышения прочности сотового заполнителя, Патент на изобретение № 2205755 по заявке №2001132263 от 28.11.2001 г.

7. A.M. Кшнякин, В.А. Преснухин, Г.К. Минеев, В.А. Филимонов, Т.В. Иващен-ко. Деформируемое препятствие для испытаний транспортных средств на безопасность в случае бокового столкновения, Свидетельство на полезную модель №25090 от 10.09.2002 г. по заявке №2001132349 от 28.11.2001 г.

8. A.M. Кшнякин, В.А. Преснухин, Г.К. Минеев, В.А. Филимонов. Способ соединения элементов сотового заполнителя, решение о выдаче патента на изобретение по заявке №2002133405/11(035127) от 09.12.2002 г.

9. В.А. Филимонов, Г.К. Минеев, А.Е Суненков, A.M. Кшнякин. Разработка деформируемых сотовых барьеров российского производства для испытаний автомобилей по требованиям пассивной безопасности в соответствии с требованиями Правил ЕЭК ООН №94, 95 и EURONCAP. Тезисы доклада. Ассоциация Автомобильных Инженеров. Материалы конференций за 20012002 гг.

10. В.А. Филимонов, Г.К. Минеев. Тезисы доклада "Опыт применения деформируемых препятствий российского производства в ударных испытаниях автомобилей по Правилам ЕЭК ООН №94, 95 и анализ изменений конструкции деформируемого препятствия по поправке 02 к Правилу № 95"., 46-я международная научно-техническая конференция, Ассоциация Автомобильных Инженеров, «Безопасность автотранспортных средств», 16-17 июня 2004 г.

11. A.M. Кшнякин, В.А. Преснухин, Т.В. Иващенко, А.П. Барабанщиков, Г.К. Минеев, В.А. Филимонов. Деформируемые препятствия для ударных испытаний автомобилей. Тезисы доклада. XXI Российская школа по проблемам науки и технологий (26-28 июня 2001 года, г. Миасс).

12. A.M. Кшнякин, В А. Преснухин, В.А. Филимонов и др. Технический отчет. Разработка, исследование конструкции и технологического процесса изготовления деформируемого препятствия для испытания автомобилей методом бокового столкновения (сотовые барьеры: Правила ЕЭК ООН №95, директива 96/79 ЕС, S 214 США, калибровка шеи CFR 49 часть 572), ОАО НИИМТД, г. Самара 2000 г.

13. A.M. Кшнякин, В.А. Преснухин, В.А. Филимонов и др. Технический отчет. Результаты испытаний опытного образца деформируемого барьера для испытаний автомобилей методом удара в бок по требованиям директивы 96/27 ЕС, ОАО НИИМТД, г. Самара, АО "АвтоВАЗ", 2000 г.

»23247

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1 Условия испытаний автомобилей при столкновении для оценки пассивной безопасности.

1.2 Типы деформируемых препятствий и их характеристики.

1.2.1 Требования к ДП для испытаний боковым ударом.

1.2.2 Требования к ДП для испытаний фронтальным ударом.

1.2.3 Деформируемые сотовые структуры для калибровки манекенов.

1.3 Сотовые заполнители, материалы для изготовления сот и технология изготовления сотовых заполнителей.

1.3.1 Материалы, применяемые для изготовления сотовых. заполнителей.

1.3.2 Характеристики сотовых заполнителей.

1.3.3 Анализ существующих технологий изготовления сотовых заполнителей.

1.4 Постановка задач настоящей работы и. этапы их выполнения.

Глава 2. Используемые материалы, методы испытаний и исследовании.

2.1 Материалы и их характеристика.

2.2 Методы испытаний и оборудование для исследования материалов и деформируемых препятствий.лЛ:.;.:.

2.2.1 Методы испытаний и оборудование для исследования материалов

2.2.2 Методы статических испытаний и оборудование для исследования материалов, сотовой структуры и элементов ДП на фронтальное столкновение.

2.2.3 Методы динамических испытаний и оборудование для исследования ДП для бокового удара.

2.2.4 Методы испытаний и оборудование для исследования материалов и сотовых структур для калибровки манекенов.

2.3 Методы планирования эксперимента и статистической обработки результатов.

Глава 3. Разработка методов управления сопротивлением деформации сотового заполнителя.

3.1 Исследование процесса деформирования сотового заполнителя и оценка влияния конструкционных и технологических параметров на прочностные характеристики.

3.2 Исследование процесса термической обработки алюминиевого сотового заполнителя и его влияние на сопротивление деформации. 3.3 Отработка технологии размерного химического травления фольги в сотовом заполнителе.

3.4 Исследование способов повышения прочности сотового заполнителя и выбор материалов и технологии упрочнения.

3.5 Отработка технологии нанесения эпоксидного компаунда на поверхность фольги сотового заполнителя и оптимизация параметров технологического процесса.

Глава 4. Исследование и разработка технологии изготовления и обработки деформируемых препятствий с учетом конструкционных особенностей

4.1 Исследование и разработка процесса приклеивания листов облицовки к сотовому заполнителю.

4.2 Исследование процесса склеивания элементов сотового заполнителя и его влияние на сопротивление деформации.

4.3 Особенности изготовления и обработки деформируемого препятствия для испытаний автомобиля методом фронтального столкновения.

4.4 Особенности изготовления и обработки деформируемого препятствия для испытания автомобилей методом бокового удара.

Глава 5. Исследование динамических характеристик деформируемых препятствий и разработка технических условий на все виды ДП.

5.1 Анализ результатов стендовых испытаний подвижных деформируемых препятствий для испытания автомобиля методом бокового удара

5.2 Исследование деформируемых препятствий с сотовыми заполнителями для тарировки датчиков шеи и позвоночника манекенов.

В последние годы во всем мире значительно вырос уровень требований к пассивной безопасности автомобилей, направленной на минимизацию травмирования человека при дорожно-транспортных происшествиях (ДТП). Усилия в этой области направлены на разработку новых материалов и поиск эффективных решений их применения[1, 2, 3].

В конструкции автомобилей применяются подушки безопасности, как для водителя, так и для пассажира, все чаще устанавливаются боковые подушки и надувные шторки, автомобили комплектуются устройствами предварительного натяжения ремней безопасности и ограничителями усилий, оптимизируется каркас кузова, совершенствуются сидения и подголовники, улучшается качество панели приборов и внутренних обивок, внедряются специальные материалы [4, 5, 6].

Развитие экспериментальной техники и технологий испытаний, коренное изменение процесса проектирования (широкое применение высокопроизводительной вычислительной техники и мощного специализированного программного обеспечения) позволили в середине 1990-х годов поднять работы по обеспечению безопасности водителей и пассажиров в процессе ДТП на качественно новый уровень [7].

Безопасность автомобиля, как комплекс технических решений, стала оцениваться по достаточно прямым травматическим воздействиям, получаемым водителем и пассажирами при испытаниях в нормируемых стендовых условиях имитирующих ДТП [8].

Этому также способствовало появление антропометрических манекенов человека, биомеханических критериев травмирования и полномасштабных моделей, имитирующих ударо-прочностные свойства автомобиля.

Российская Федерация является участницей Женевского Соглашения, подписанного в рамках Комитета по внутреннему транспорту (КВТ) ЕЭК ООН.

Разрабатываемые в КВТ Правила ЕЭК ООН, представляют собой международные нормативные документы, которые устанавливают требования к безопасности конструкции автотранспортных средств, а также методы их испытаний.

Госстандартом России с 1 июля 2000 г. в качестве государственных стандартов введены все Правила ЕЭК ООН, заявленные Россией к применению с целью совершенствование конструктивной безопасности и приведению показателей отечественной техники к европейским нормам, а также повышению ее конкурентоспособности на международном рынке [9].

Федеральным законом «О безопасности дорожного движения» установлено, что автотранспортные средства, изготавливаемые в Российской Федерации или ввозимые из-за рубежа, подлежат обязательной сертификации -«Одобрению типа транспортного средства» (ОТТС), выдаваемого в соответствии с правилами Системы сертификации механических транспортных.

Принятие ЕЭК ООН в 1998 г совершенно новых законодательных требований, как в отношении фронтального удара (Правила ЕЭК ООН № 94 и Директива 96/79ЕС), так и в отношении удара в бок (Правила ЕЭК ООН № 95 и Директива 96/27ЕС) [10,11] продиктовало необходимость принятия в России аналогичных нормирующих стандартов ГОСТ Р 41.94-99 и ГОСТ Р 41.95-99 действие которых распространяется на вновь проектируемые транспортные средства и поставленные на производство после 1 октября 2003 г. Кроме того, по программе EURONCAP (Европейская программа оценки новых автомобилей) проводятся ударные испытания автомобилей по аналогичным методикам, но на большей скорости [8].

Отличительной особенностью этих требований является то, что автомобиль с манекенами сталкивается с деформируемым препятствием (ДП), с заданными параметрами деформации, имитирующем жесткость другого автомобиля и изготовленным из алюминиевого сотоблока [12]. Применение антропометрических манекенов в этих испытаниях также требует их периодической калибровки с использованием алюминиевых сотовых элементов [13]!

Освоение вновь введенных требований на Волжском автомобильном заводе потребовало дополнительного оснащения испытательным оборудованием, в том числе ДП и сотовыми элементами производства западных фирм ("AFL",Франция, "CELLBOND", Англия). Потребность в ДП и сотовых элементах оказалась достаточно большой, так как только при доводке автомобиля одной модификации до уровня вновь введенных требований требуется проведение не менее 5-10 полномасштабных испытаний.

Закупка сертифицированных ДП у западных фирм приводит к значительному удорожанию проекта разработки автомобиля. При этом барьеры одноразового использования. Необходимость проведения контрольных испытаний серийного производства также приводит к увеличению себестоимости автомобиля.

Актуальность темы диссертационного исследования обусловлена необходимостью создания отечественных деформируемых препятствий для испытаний и сертификации автомобилей, производимых Волжским автомобильным заводом на соответствие вновь введенным Правилам ЕЭК ООН и ГОСТам касающихся ударных испытаний, и получении, российского «Одобрения типа транспортного средства».

Целью настоящей работы является создание отечественных деформируемых препятствий с композиционным сотовым заполнителем для испытаний автомобилей на удар.

Основные результаты диссертационной работы

В работе исследованы применяемые в зарубежных ДП алюминиевые сплавы 3003, 5052, 5251 и их прочностные характеристики. Подобраны аналоги отечественных алюминиевых сплавов АМц, АМг2 и определены методы их испытаний.

Исследованы процессы деформирования композиционного сотового заполнителя и влияние конструкционных и технологических параметров: размера и геометрии ячейки, наличия технологических дефектов на локальную потерю устойчивости и нестабильность процесса деформирования сотового заполнителя.

Была изучена возможность снижения прочности сотового заполнителя методом прорезания фольги и вырубки заполнителя, которая показала, что снижение прочностных характеристик сотового заполнителя прорезанием части граней или вырубкой части сотового заполнителя неэффективно, трудоемко, и приводит к существенному увеличению разброса свойств материала.

В результате комплексных исследований структуры и свойств композиционных сотовых заполнителей разработаны и обоснованы методы управления их сопротивлением деформации с применением термической обработки, технологии размерного химического травления и технологии упрочнения с помощью нанесения эпоксидного компаунда на поверхность фольги:

- получены зависимости сопротивления деформации сотового заполнителя с ячейками 2,5, 5 и 15 мм, а также предела прочности алюминиевого сплава АМг2 от температуры и времени отжига и скорости охлаждения после термообработки. Данные зависимости позволяют проводить выбор режима термообработки сотового заполнителя для требуемого снижения его сопротивления деформации.

- для контролируемого снижения прочности сотового заполнителя были определены зависимости сопротивления деформации сотового заполнителя с ячейками 2,5, 5 и 15 мм, из алюминиевой фольги разной толщины от времени травления в растворе едкого натра с различной концентрацией. По этим зависимостям можно определить необходимое время травления сотового заполнителя для получения заданного значения сопротивления деформации. Также было изучено влияние содержания растворенного алюминия в травильном растворе на скорость травления сотового заполнителя и определена оптимальная концентрация растворенного алюминия от 45 г/л до 100 г/л. Применение ступенчатого травления по высоте сотового блока позволило получать переменную характеристику сопротивления деформации;

- исследована и отработана технология повышения прочности сотового заполнителя методом нанесения на фольгу слоя связующего ЭДТ-10. Определены среднестатистические зависимости сопротивления деформации сотового заполнителя от концентрации раствора связующего ЭДТ—10 с различными ячейками и толщиной фольги. В результате проведенных экспериментов показано, что способ проливки сотового заполнителя из алюминиевой фольги раствором эпоксидного связующего ЭДТ—10 в ацетоне позволяет повысить сопротивление деформации сотового заполнителя при сжатии на 30-35% при сохранении допустимого разброса свойств материала, а при необходимости на 50-60%, но с обязательным контролем каждого элемента.

Данные методы управления сопротивлением деформации сотового заполнителя позволили отработать алгоритм построения сотовых блоков с заданными характеристиками.

Исследованы и разработаны технологии изготовления и обработки деформируемых препятствий с учетом их конструкционных особенностей в том числе:

- технологические процессы приклеивания листов облицовки к сотовому заполнителю;

- технология склеивания элементов сотового заполнителя и ее влияние на сопротивление деформации;

- особенности изготовления и обработки деформируемого препятствия для испытаний автомобиля методом фронтального столкновения;

- особенности изготовления и обработки деформируемого препятствия для испытания автомобилей методом бокового удара.

Последовательно проведены натурные динамические испытания четырех полномасштабных моделей ДП с применением специального оборудования и тензометрической плиты, которые позволили уточнить технологию изготовления ДП и получить экспериментальное подтверждение заданных характеристик.

По результатам проведенных исследований были разработаны, оформлены и утверждены технические условия ТУ 457.8-002-40995085-01 на производство всех видов деформируемых препятствий [83, 84, 85] и проведена сертификация промышленно изготовленных деформируемых препятствий в органах Госстандарта и получен сертификат соответствия № РОСС RU.AI096.H00927. Выводы

1. В результате комплексных исследований структуры и свойств композиционных сотовых заполнителей разработаны и обоснованы методы управления их сопротивлением деформации: термической обработкой, размерным химическим травлением и нанесением эпоксидного компаунда на поверхность фольги (патент на изобретение №

2. 32ШШб&)1ены особенности деформирования композиционного сотового заполнителя. Исследовано влияние особенностей структуры и технологических параметров на локальную потерю устойчивости и нестабильность процесса деформирования сотового заполнителя.

3. Установлены оптимальные технологические параметры и алгоритмы процессов изготовления композиционных сот и деформируемых препятствий (решение о выдаче патента на изобретение по заявке №2002133405/11(035127) от 09.12.2002 г.).

4. Проведен полный цикл экспериментальных исследований динамических характеристик деформируемых препятствий из композиционного сотового заполнителя в стендовых условиях подтвердивший их соответствие заданным параметрам.

5. На все типы деформируемых препятствий впервые разработаны и зарегистрированы технические условия ТУ 4578-002-40995085-01, а также проведена их сертификация органами Госстандарта России и получен сертификат соответствия № РОСС RU.AI096.H00927.

6. В результате проведенной работы в России налажено производство деформируемых препятствий всех типов для проведения ударных испытаний автомобилей по требованиям пассивной безопасности, что позволило российским автопроизводителям отказаться от дорогостоящих закупок у западных фирм. На ОАО "АВТОВАЗ" после внедрения деформируемых препятствий отечественного производства в 2001-2002 г.г. получен экономический эффект в размере 7 597 430 рублей. За внедрение данной работы была присуждена премия ОАО "АВТОВАЗ" в номинации за работы обеспечивающие конкурентоспособность, мировой технический уровень и надежность выпускаемых автомобилей.

7. В целом в диссертации изложены научно обоснованные технические и технологические разработки по формированию структуры и свойств композиционных сотовых заполнителей деформируемых препятствий, имеющие существенное значение для развития автомобилестроения.

6 Заключение

1. Применение алюминиевых сплавов в автомобилестроении. Обзор ч.4. // Автомобильная промышленность США. - 1993! — №4-8.

2. Муратов В. С. Особенности формирования структуры и свойств алюминиевых сплавов при форсированных режимах термической и деформационной обработок. Самар. гос. техн. ун-т. - Самара: - СамГТУ, 1995. - 183 с.

3. Амосов А.П. Композиционные и порошковые материалы, покрытия (Введение и технологию, материаловедение и применение): Учебное пособие / Самара. СамПИ, 1992. - 102 с.

4. Шварц А. Безопасность // Вестник. 2002. - № 9(294).

5. Композиционные материалы. Справочник / Под ред. Д.К. Калриноса. Киев.: Наукова думка, 1985. - 403 с.

6. Логинов А.Н. и др. Перспективные деформируемые сплавы алюминия: Учеб. Пособие / А.Н. Логинов, O.K. Колеров, В.В.Уваров. Самара. — 2000. - 47 с.

7. Новый центр безопасности // VOLVO. 2003.

8. Методы испытаний автомобилей по программе EuroNCAP (Европейская программа оценки новых автомобилей) версия 4. 2003.

9. Кравец В.Н., Горынин Е.В. Законодательные и потребительские требования к автомобилям: Учеб.пособие для вузов / Н. Новгород. Нижегород. гос. техн. ун-т. 2000. - 400 с.

10. Рябчинский А.И., Бидинский К.Л. Безопасность при фронтальных столкновениях. Правила №94 с поправками 01 //Автомобильная промышленность. -1998.-№3.-с. 30-32.

11. Рябчинский А.И., Воскобойник А.В. Испытания на безопасность при боковых столкновениях // Автомобильная промышленность. 1997. — №12. — с. 32-34.

12. Свод Федеральных Законов США 49 CFR, часть 572. 1998.

13. Крысин В.Н. Слоистые клееные конструкции в самолетостроении. — М.: Машиностроение, 1980. — 228 с.

14. Материаловедение и технология материалов: Учебник для вузов / В.Т. Жа-дан и др.; М.: Металлургия, 1994. 624 с.

15. Технология конструкционных материалов: Учебное пособие для вузов / A.M. Дальский и др.; М.: Машиностроение, 1990. 352 с.

16. Анциферов В.Н. и др. Комзиционные оксидные материалы и сотовые конструкции / В.Н. Анциферов, Л.Д. Сиротенко, Ю.С. Клячкин. Пермь. -1999. - 92 с.

17. Иванов А.А. и др. Новое поколение сотовых заполнителей для авиационно-космической техники / А.А. Иванов, С.М. Кашин, В.И. Семенов. М.: Энер-гоатомиздат. - 2000. - 434 с.

18. Кардашев Д.А. Эпоксидные клеи. -М.: Химия, 1973. 191 с.

19. Клеевые соединения: Пер. с англ. М.: Мир, 1971. - 194 с.

20. Панин В.Ф. Конструкции с сотовым заполнителем. М.: Машиностроение,1982.- 152 с.

21. Панин В.Ф., Гладков Ю.А. Конструкции с заполнителем: Справочник. М.: Машиностроение, 1991. - 272 с.

22. Физическое металловедение / Под ред. Р.У. Канна, П.Хаазена. М.: Металлургия, 1987. - Т. 1-3.

23. Лившиц Б.Г. Металлография: Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1990. -236 с.

24. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия / Я.С. Уман-ский, Ю.Л. Скаков, Л.Н. Иванов, Л.Н. Расторгуев. М.: Металлургия, 1982. -631 с.

25. Золоторевский B.C. Механические свойства металлов. М.: Металлургия,1983.-350 с.

26. Самохоцкий А.И., Кунявский М.Н. Металловедение. М.: Металлургия, 1990. -416с.

27. ГОСТ Р 41.94-99. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении защиты водителя и пассажиров в случае лобового столкновения

28. ГОСТ Р 41.95-99. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении защиты водителя и пассажиров в случае бокового столкновения

29. Филимонов В.А., Кшнякин A.M., Преснухин В.А. Исследование статических и динамических характеристик деформируемых препятствий для испытаний автомобилей на удар // Конструкции из композиционных материалов. -2003.-вып. 3.-с. 5-10.

30. Финни Д. Дж. Введение в теорию планирования экспериментов / Пер. с англ. И.Л. Романовской, А.П. Хусу; Под ред. Ю.В. Линника. М.: Наука, 1970.

31. Хикс Ч. Основные принципы планирования эксперимента / Пер. с англ.; Под ред. В.В. Налимова. М.: Мир, 1967.

32. Федоров В.В. Теория оптимального эксперимента. — М.: Наука, 1971.

33. Маркова Е.В., Чеботарева Н.Г. Методоориентированная система по планированию и анализу эксперимента ПЛАНЕКС // Приборы и системы управления.-1989.-№ 1.-е. 7-9.

34. Бондарь А.Г., Статюха Г.А. Планирование эксперимента в химической технологии. Киев: Вища школа, 1976. - 184 с.

35. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами / Пер. с англ. В.Д. Скаржинского; Под ред. В.Г. Горского. М.: Мир, 1973.

36. Петров А.П. Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований: Учеб. пособие. Курган, 1998. - 84 с.

37. Соколов А.Е. Математические системы обработки данных // Тр. Международной конференции по мягким вычислением и измерениями SCM2001.Санкт-Петербург, 2001. Т. 1. - с. 280-282.

38. Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях / Пер. с франц.- Т. 1-2. М.: Мир, 1983.

39. Крысин В. Н. Технологические рекомендации по проектированию и изготовлению сотовых конструкций из алюминиевых сплавов и неметаллов: Учеб. пособие.; Моск. гос. авиац. ин-т (техн. ун-т). М.: Изд-во МАИ, 1994. -61 с.

40. Берсудский В.Е. и др. Производство сотовых конструкций / В.Е. Берсуд-ский, В.Н. Крысин, С.И. Лесных. М.: Машиностроение, 1966. - 282 с.

41. Ендогур А.И. и др. Сотовые конструкции. Выбор параметров и проектирование / А.И. Ендогур, М.В. Вайнберг, К.М. Иерусалимский. М.: Машиностроение, 1986. - 200 с.

42. Сумин Ю.В. Исследование технологических способов повышения геометрической точности изготовления трехслойных сотовых параболических конструкций из композитов: Автореф. канд. техн. наук. — М., 2000. —16 с.

43. Неравномерность распределения дислокаций и локализация деформации / Паршин A.M., Кириллов Н.Б., Петкова А.П. // Структ. основы модиф. матер, методами нетрадиц. технол.: 4 Межгос. семин., MHT-IV, Обнинск, 17-19 июня, 1997.-с. 128-129.

44. Колачев Б.А., Елагин В.И., Ливанов В.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов: Учебник для вузов. 3-е изд., пере-раб. и доп. - М.: МИСИС, 1999. - 416 с.

45. Новиков И.И., Строганов Г.Б., Новиков А.И. Металловедение, термообработка и рентгенография: Учебник для вузов. — М.: МИСИС, 1994. 480 с.

46. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1986.-480 с.

47. Арзамасов Б.Н., Макарова В.И., Мухин Г.Г. и др. Материаловедение:, 3-е изд., стереотип. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 648 с.

48. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П., Материаловедение:, 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1990. 528 с.

49. Алюминий. Перевод с англ. М.: Металлургия, 1972. - 664 с.

50. Коликов А.П., Полухин М.И., Крупин A.B. Новые процессы деформации металлов и сплавов. М.: Высш. шк., 1986. - 351 с.

51. Алюминиевые сплавы. Промышленные деформируемые, спеченные и литейные алюминиевые сплавы. Справочное руководство. -М.: Металлургия, 1972.-552 с.

52. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Елагин В.И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1980. - 208 с.

53. Развитие текстур отжига в сплавах Al-Mg. Development of annealing textures in Al-Mg alloys / Koizumi Makoto, Okudaira Hironobu, Inagaki Hirosuke // Z.Metallk. 1998. - 89, №6. - c. 424-432.

54. Взаимосвязь между рекристаллизацией и полигонизацией во время отжига холод-нообработанных алюминиевых монокристаллов. Journal of the Institute of metals. 1994, Volume 92, WT-7.

55. Производственная инструкция ПИ 1.2.260-84. Приготовление, испытание и применение феноло-каучуковых клеев. М.: ВИАМ, 1985.

56. К вопросу о построении диаграмм старения алюминиевых сплавов / Телешов В.В. // Технол. легк. сплавов. 1997. - №5. - с. 39-42.

57. Башнин Ю.Л., Ушакон Б.К., Секей А.Г. Технология термической обработки. М.: Металлургия, 1986. 424 с.

58. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. М.: МИР, 1977.-552 с.

59. Горский В.Г., Адлер Ю.П., Талалай A.M. Планирование промышленных экспериментов. М.: Металлургия, - 1978. •

60. Численные и экспериментальные методы исследования прочности конструкций ЛА: Темат. сб. науч. тр. Моск. авиац. ин-т им. Серго Орджоникидзе Редкол.: И. Ф. Образцов (Пред.) и др. -Б.м. 1989. - 62 с.

61. Размерное травление легких сплавов и сталей. Сборник статей под редакцией Батракова В.П. Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательский институт авиационных материалов. ОНТИ, — 1965. — 140 с.

62. Ямпольский A.M. Травление алюминия и его сплавов // Травление металлов. М.: Металлургия, - 1980, - с. 111-115.

63. Зарецкий Е.М., Павловская Т.Б., Михеева М.К., Размерное травление алюминиевого сплава АМг 6 // Размерное травление легких сплавов и сталей. -ВИАМ, ОНТИ, 1965, с. 50-54.

64. Хенли В.Ф. Анодное оксидирование алюминия и его сплавов. М.: Металлургия, - 1986. - 53 с.

65. Патент РФ. № 2205755. Способ повышения прочности сотового заполнителя / Кшнякин A.M., Преснухин В.А., Минеев Г.К., Филимонов В.А., Ива-щенко Т.В.

66. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 280 с.

67. Монтгомери Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных / Пер. с англ. Л.: Судостроение, 1980. - 384 с.

68. Налимов В.В. Теория эксперимента. -М.: Наука, 1971. 208 с.

69. Кшнякин A.M., Филимонов В.А., Преснухин В.А., Минеев Г.К., Иващенко Т.В. Разработка технологии изготовления деформируемых препятствий для ударных испытаний легковых автомобилей // Наука и технология. Труды XXI Российской школы. М.: 2001. - с. 283-287.

70. Отчет по результатам испытаний опытного образца деформируемого барьера для испытаний автомобилей методом удара в бок по требованиям директивы 96/27 ЕС: Отчет о НИР / ОАО НИИМТД, АО АвтоВАЗ; рук. A.M. Кшнякин. Самара, Тольятти, 2000.

71. Свидетельство на полезную модель №25090, РФ Деформируемое препятствие для испытаний транспортных средств на безопасность в случае бокового столкновения / Кшнякин A.M., Преснухин В.А., Минеев Г.К., Филимонов В.А., Иващенко Т.В.

72. Отчет по результатам испытаний опытных образцов деформируемых сотовых элементов, предназначенных для калибровки испытательных манекенов Тибрид-З" и "Евросид-Г: отчет о НИР / ОАО НИИМТД, АО АвтоВАЗ; рук. A.M. Кшнякин. Самара, Тольятти, 2000.

73. Кшнякин A.M., Преснухин В.А., Филимонов В.А. и др. Технические условия ТУ 4578-002-40995085-01. Самара, 2000.

74. Степанова М.Д., Колесник Т.Н., Крылова Е.А., и др. Экспертная система статистического консультирования пакета прикладных программ <СТАТИСТИК> // Тр. 2-й Национальной конференции по искусственному интеллекту.-Минск, 1990.-с. 102-104.

75. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ / Пер. с англ. Под ред. Ю.П. Адлера, В.Г. Горского. М.: Статистика, 1973.

76. Бендат Дж., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа / Пер. с англ. -М.: Мир, 1983. 312 с.

77. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление / Пер. с англ. A.JI. Левшина. Под ред. В.Ф. Писаренко. - М.: Мир, 1974.

78. Филимонов В.А. Автоматизация виброиспытаний автомобиля, обработки и анализа результатов виброизмерений // Тез. докл. Конференция "Перспективные методы исследования и испытаний автомобилей", Автополигон НАМИ. Дмитров. - 1984.

79. Филимонов В.А. Автоматизированная система управления виброиспытаниями // Автомобилестроение. Отеч. произв. опыт: Экспресс-информ. Филиал ЦНИИТЭИавтопрома. Тольятти: 1987. - Вып. 2. - с. 12-17.

80. A.M. Кшнякин, В.А. Преснухин, Г.К. Минеев, В.А. Филимонов. Способ соединения элементов сотового заполнителя, решение о выдаче патента на изобретение по заявке №2002133405/11(035127) от 09.12.2002 г.

81. Проект поправок серии 02 к стандарту № 95, (Защита от бокового удара), Международный форум по приведению в соответствие стандартов на транспортные средства (WP.29), TRANS/WP.29/904, Экономическая комиссия по Европе, Комитет по транспорту. 2003.

82. Proposal Concerning the Deformable Barrier Specifications Proposed in TRANS/WP.29/GRSP/2002/6. Transmitted by the Expert from Japan.

83. PROGRESS ON THE DEVELOPMENT OF THE ADVANCED EUROPEAN-MOBILE, DEFORMABLE BARRIER FACE (AE-MDB), A.K. Roberts, TRL Limited (UK) and M.R van Ratingen, TNO (NL) on behalf of EEVCWG13, Report presented to the 18th ESV Conference Nagoya, Japan May 2003

84. RECOMMENDATIONS FOR A REVISED SPECIFICATION FOR, THE EEVC MOBILE DEFORMABLE BARRIER FACE, (As used in ECE Regulation 95 and EU Directive 95/27/EC), EEVC Working Group 13, November 2001

85. RESEARCH PROGRESS ON IMPROVED SIDE IMPACT PROTECTION: EEVC WG13 PROGRESS REPORT, Richard Lowne, on behalf of EEVC WG13

86. EEVC Working Group 13 Report, Recommendations for the Revision of the Side Impact, MDB Face Specification, January 2000

87. EEVC Report to EC DG Enterprise Regarding the Revision of the Frontal and Side Impact Directives, January 2000

88. SIDE IMPACT BARRIER PERFORMANCE TESTING PROCEDURES FOR THE ASSESSMENT OF THE RELATIVE PERFORMANCE OF EEVC SIDE IMPACT BARRIER DEFORMABLE ELEMENTS UNDER REALISTIC LOADING CONDITIONS, EEVC Working Group 13 Report January 1999

89. EEVC Report to EC DG Enterprise Regarding the Revision the Frontal and Side Impact Directives, January 2000

90. EEVC MDB Face Specificaation Validation Test Programme, Progress Report, May 2001, R. Lowne for EEVC WG 13

91. EEVC Report on Recent Activities 1996, European Experimental Vehicle Com-mitee

92. Кшнякин A.M., Преснухин В.А., Филимонов В.А. и др. Технические условия ТУ 4578-002-40995085-01. Самара, 2000.

93. Степанова М.Д., Колесник Т.Н., Крылова Е.А., и др. Экспертная система статистического консультирования пакета прикладных программ <СТАТИСТИК> // Тр. 2-й Национальной конференции по искусственному интеллекту.-Минск, 1990.-с. 102-104.

94. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ / Пер. с англ. Под ред. Ю.П. Адлера, В.Г. Горского. М.: Статистика, 1973.

95. Бендат Дж., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа / Пер. с англ. М.: Мир, 1983. - 312 с.

96. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление / Пер. с англ. — A.JI. Левшина. Под ред. В.Ф. Писаренко. М.: Мир, 1974.

97. Филимонов В.А. Автоматизация виброиспытаний автомобиля, обработки и анализа результатов виброизмерений // Тез. докл. Конференция "Перспективные методы исследования и испытаний автомобилей", Автополигон НАМИ. Дмитров. - 1984.

98. Филимонов В.А. Автоматизированная система управления виброиспытаниями // Автомобилестроение. Отеч. произв. опыт: Экспресс-информ. Филиал ЦНИИТЭИавтопрома. Тольятти: 1987. - Вып. 2. - с. 12-17.

99. A.M. Кшнякин, В.А. Преснухин, Г.К. Минеев, В.А. Филимонов. Способ соединения элементов сотового заполнителя, решение о выдаче патента на изобретение по заявке №2002133405/11(035127). от 09.12.2002 г.

100. Проект поправок серии 02 к стандарту № 95, (Защита от бокового удара), Международный форум по приведению в соответствие стандартов на транспортные средства (WP.29), TRANS/WP.29/904, Экономическая комиссия по Европе, Комитет по транспорту. 2003.

101. Proposal Concerning the Deformable Barrier Specifications Proposed in TRANS/WP.29/GRSP/2002/6. Transmitted by the Expert from Japan.

102. PROGRESS ON THE DEVELOPMENT OF THE ADVANCED EUROPEAN-MOBILE, DEFORMABLE BARRIER FACE (AE-MDB), A.K. Roberts, TRL Limited (UK) and M.R van Ratingen, TNO (NL) on behalf of EEVCWG13, Report presented to the 18th ESV Conference Nagoya, Japan May 2003

103. RECOMMENDATIONS FOR A REVISED SPECIFICATION FOR, THE EEVC MOBILE DEFORMABLE BARRIER FACE, (As used in ECE Regulation 95 and EU Directive 95/27/EC), EEVC Working Group 13, November 2001

104. RESEARCH PROGRESS ON IMPROVED SIDE IMPACT PROTECTION: EEVC WG13 PROGRESS REPORT, Richard Lowne, on behalf of EEVC WG13

105. EEVC Working Group 13 Report, Recommendations for the Revision of the Side Impact, MDB Face Specification, January 2000

106. EEVC Report to EC DG Enterprise Regarding the Revision of the Frontal and Side Impact Directives, January 2000

107. SIDE IMPACT BARRIER PERFORMANCE TESTING PROCEDURES FOR THE ASSESSMENT OF THE RELATIVE PERFORMANCE OF EEVC SIDE IMPACT BARRIER DEFORMABLE ELEMENTS UNDER REALISTIC LOADING CONDITIONS, EEVC Working Group 13 Report January 1999

108. EEVC Report to EC DG Enterprise Regarding the Revision the Frontal and Side Impact Directives, January 2000

109. EEVC MDB Face Specificaation Validation Test Programme, Progress Report, May 2001, R. Lowne for EEVC WG 13

110. EEVC Report on Recent Activities 1996, European Experimental Vehicle Com-mitee