автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.06, диссертация на тему:Идентификация напряженно-деформированного состояния резино-металлических композитов для прогнозирования работоспособности ЦМК шин

Ш правах рукописи

Несиоловский Алексей Олегович

ИДЕНТИФИКАЦИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ РЕЗИНО-МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПОЗИТОВ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЦМК ШИН

05.17.06 - «Технология и переработка полимеров и композитов»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ярославль - 2004

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ярославский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор

Соловьёв Михаил Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Петерсон Станислав Антонович

кандидат технических наук Урядов Вячеслав Юрьевич

Ведущая организация:

ОАО «НИИШИНМАШ», г. Ярославль

Защита диссертации состоится «21» декабря 2004 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета КМ 212.308.01 в государственном образовательном учреждении высшею профессионального образования «Ярославский государственный технический университет» по адресу: 150023, г. Ярославль, Московский проспект, 88, ауд. Г-219.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ярославский государственный технический университет».

Автореферат разослан

2004 г.

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Перспективным направлением развития шинной промышленности является производство цельномсталлокордных (ЦМК) шин, которые характеризуются повышенной ходимостью по сравнению с традиционными пневматическими шинами. Граница раздела резина металлокорд является местом концентрации напряжений, на которой вследствие значительного различия упругих характеристик компонентов образуются дефекты, которые развиваются в процессе эксплуатации, снижая доремонтный и полный ресурс ЦМК шин. Корректировка рецептуры резин является одним из путей повышения работоспособности ЦМК-шин, что проверяется стендовыми и эксплуатационными испытаниями изделий и требует значительных материальных и временных затрат.

Расчетные методы прогнозирования работоспособности ЦМК шин представляют значительную трудность вследствие взаимовлияния конструкторских и материаловедческих факторов. Оптимальным решением этой проблемы, с точки зрения отечественных и зарубежных исследователей, является анализ напряженно-деформированного состояния (НДС) шины с использованием метода конечных элементов, который позволяет учесть ее сложную структуру. Адекватность конечно-элементного подхода для прогнозирования работоспособности ЦМК шин зависит от корректности используемых характеристик резино-мсталлокордных систем. Несмотря на то, что существует достаточно большое количество методов испытаний резино-металлокордных систем, до настоящего времени не проводилось сравнительного анализа напряжённо-деформированного состояния образцов НДС в локальной области нагруженной ЦМК шипы.

В связи с этим актуальное значение приобретает повышение достоверности методов испытаний резино-металлокордных образцов, используемых для идентификации напряженно-деформированного состояния деталей ЦМК шины.

Целью работы является усовершенствование методов лабораторных испытаний резино-металлокордных образцов, направленное на адекватное воспроизведение напряженно-деформированного состояния, реализуемого при эксплуатации шины и на их основе прогнозирование работоспособности ЦМК шин.

Основные задачи исследования, решаемые для достижения поставленной

цели:

- определить взаимосвязь работоспособности ЦМК шин в условиях стендовых и эксплуатационных испытаний с долговечностью систем резина - мсталло-корд;

- разработать методику прогнозирования работоспособности ЦМК шины в условиях эксплуатации по дефектам системы резина мсталлокорд, образующимся в результате стендовых испытаний шин;

- выявить наиболее нагруженные зоны ЦМК шин в области контакта рези-на-металлокорд;

- разработать методы лабораторных испытаний резино-мсталлокордных образцов, адекватно воспроизводящие напряженно-деформированное состояние в наиболее нагруженных зонах ЦМК шины;

?0С. НАЦИОНАЛЬНАЯ 1

МММКМ 1

- выявить критерий соответствия напряженно-деформированного состояния резино-мегаллокордпых образцов характеру разрушения резиновой матрицы;

оценить влияние модификаторов адгезии на напряжённо-деформированное состояние резино-металлокордных образцов и работоспособность ЦМК-шин.

Научная новизна работы заключается в следующих положениях, выносимых автором на защиту:

1. Разработан научно-методический подход к идентификации напряженно-деформированного состояния резино-металлических композитов, позволяющий прогнозировать работоспособность ЦМК шин.

2. Впервые предложена методика прогнозирования работоспособности ЦМК шины в условиях эксплуатации по дефектам системы резина - металлокорд, образующимся при стендовых испытаниях шин.

3. Предложен критерий соответствия НДС испытываемого резино-металлокордного образца напряженно-деформированному состоянию в зонах концентрации напряжений и деформаций нагруженной шины. С использованием данного критерия впервые проведен сравнительный анализ адекватности методов испытаний резино-металлокордных образцов условиям нагружения ЦМК шины.

4. Оценен вклад изменения упругих свойств резины в НДС резино-металлокордных систем и долговечность ЦМК шин.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Создана методика прогнозирования ресурса ЦМК шин по отказам, связанным с разрушением системы резина -- металлокорд.

2. Разработаны методы лабораторных испытаний резино-металлокордных образцов, адекватно воспроизводящих НДС в наиболее нагруженных зонах ЦМК шипы.

3. Показана целесообразность замены модификаторов адгезии в резинах обкладочного тина, позволяющих повысить работоспособность ЦМК шин.

Результаты исследований используются в ОАО «ЯШЗ» в виде методик испытаний и рекомендаций.

Достоверность полученных результатов.

Достоверность научных положений и выводов диссертации базируется на комплексном применении современных физико-механических и математических методов анализа, а также удовлетворительном совпадении теоретических и экспериментальных данных.

Апробация работы. Основные результаты исследований и отдельные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих симпозиумах и конференциях:

- Девятый и Четырнадцатый всероссийские симпозиумы «Проблемы шин и резинокордных композитов», г. Москва, 1998 и 2003 гг.;

- Международная конференция молодых учёных «Развитие, окружающая среда, химическая инженерия», г. Иваново, 2000 г;

- Первая региональная научно-техническая конференция студентов, молодых учёных, аспирантов и докторантов «Проблемы региональной экологии», г.

- Вторая региональная научная конференция «Математика и математическое образование», г. Ярославль, 2002 г;

Международная конференция молодых учёных «Фундаментальные науки специалисту нового века», г. Иваново, 2002 г;

- Международная научно-техническая конференция "Полимерные композиционные материалы и покрытия POLYMER 2002", г. Ярославль, 2002 г.;

- Международная конференция молодых учёных «Химия и технология», Белоруссия, г. Минск, 2003 г;

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 17 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Общий объём составляет 178 страниц, в том числе 89 рисунков, 21 таблиц, список литературы из 175 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности темы и формулировку цели работы.

Первая глава обобщает представления о долговечности многоэлементпых систем. Рассмотрены подходы к прогнозированию работоспособности шин, методы испытаний многоэлементных систем и роль межфазного взаимодействия в процессах деформации и разрушения резино-металлических композитов.

Во второй главе приводится описание объектов и методов исследования. В качестве объектов исследования служили резины на основе каучуков общего назначения; системы резина - металлокорд; ЦМК шины.

Параметры вязкоупругих свойств резин рассчитывались на основании результатов испытания на растяжение с различной скоростью.

Свойства резин определяли в соответствии с требованиями действующих стандартов.

Напряженно-деформированное состояние ЦМК шин анализировалось на основе пакета конечно-элементного анализа «ANSYS». Расчетный комплекс представляет собой набор взаимосвязанных программ для персонального компьютера, включающий программы подготовки исходных данных, пакеты прочностного анализа, программы обработки результатов. За основу геометрической информации по профилю шины и положению ее деталей берется чертеж распределения материалов в готовой покрышке, в соответствии с которым полуавтоматически генерируется сетка конечных элементов по сечению шины для программы прочностного анализа.

Третья глава работы посвящена анализу работоспособности ЦМК шин и НДС её деталей.

Проведён анализ стендовых и эксплуатационных испытаний семи типоразмеров грузовых ЦМК шин в количестве 366 штук.

Но данным эксплуатационных испытаний выявлено, что дефекты покрышек, связанные с работоспособностью системы резина- металлокорд составляют около 15 % всех дефектов, а по данным стендовых испытаний до 50 %.

1) качестве оценочных параметров для прогнозирования долговечности ЦМК шин приняты средний ресурс партии или модели шин, распределение ресурса и параметры этого распределения. Для оценки долговечности покрышки применен метод расчета изменений ресурса шины на основе анализа условных ресурсов но различным дефектам, называемый «расчетной моделью долговечности шипы». Прогнозирование долговечности ЦМК шин осуществлялось с помощью функции надежности, т.е. вероятности того, что шина не разрушится, если её пробег не превысит заданного значения. При наличии к различных типов дефектов функция вероятности безотказной работы шины описывается следующей формулой:

Р{х) = е •

где - весовой коэффициент для соответствующего вида отказа. Выражение для условного среднего пробега по 1-му дефекту имеет вид:

(1),

(2).

Для оценки возможности использования функции распределения при прогнозировании ресурса ЦМК шин проведен анализ вариационных рядов по результатам эксплуатационных и стендовых испытаний шины 385/65К22,5 модели Я-469. В качестве функции отклика использовались значения пробега до наступления отказа по каждому виду дефектов. Весовые коэффициенты по каждому виду дефектов вычисляли путем усреднения данных по относительной доле отказов во всех сериях эксплуатационных и стендовых испытаний. Параметры распределения вычисляли методом нелинейного оценивания, минимизируя сумму квадратов отклонений накопленных частот отказов и соответствующих им вероятностей, рассчитанных с помощью функции распределения Вейбулла

(3).

где г • • оценка параметра' или с' (эксплуатационного или стендового, соответственно), - количество ЦМК шин, вышедших из строя по всем видам отказов с пробегом не превышающим хп N - общее количество ЦМК шин, переданных па испытания, - количество интервалов группирования результатов испытаний.

На рис.1 представлена функция вероятности безотказной рабогы шипы. Функция распределения Вейбулла адекватно описывает распределение вероятностей безотказной работы как при эксплуатационных, так и при стендовых испытаниях.

Рис. 1. Функция вероятности безотказной работы I (МК шины 385/6511223 модели Я-469 но результатам:

а) эксплуатационных испытаний, х' - нормированный пробег, . -¡¡сх, с-6,35-10" км 2

б) стендовых испытаний, х' - нормированный пробег, ■^ас, с-'2,26-10'8 км"2

Для дальнейшей конкретизации все виды отказов были разделены на три группы: отказы, вызванные разрушением системы резина металлокорд в области брекера, в области каркаса и все прочие дефекты. Доля дефектов, связанных с разрушением системы резина - металлокорд при стендовых испытаниях оказалась существенно выше, чем при эксплуатационных. Поэтому стендовые испытания являются более чувствительными к изменению прочности связи в системе резина - металлокорд. Достаточно близкие соотношения долей дефектов в брокере и каркасе при обоих видах испытаний свидетельствуют о том, что между результатами стендовых и дорожных испытаний имеется корреляция. Одинаковый вид функций вероятности безотказной работы позволяет с определенной долей достоверности прогнозировать срок эксплуатации шипы на основании результатов стендовых испытаний.

Хотя стендовые испытания и являются менее дорогостоящими, чем эксплуатационные, они все же существенно превышают по стоимости и времени проведения лабораторные испытания. Кроме того, поскольку и в стендовых испытаниях доля дефектов, связанных с разрушением связи резина металлокорд составляет менее 50 %, при малом объеме выборки лабораторные испытания рези-но-металлокордных образцов могут дать количественно более надежную оценку. Однако для того, чтобы оценка работоспособности ЦМК шины по данным лабораторных испытаний была адекватной, необходимо, чтобы условия нагружеиия

резино-металлокордных образцов были близки к условиям нагружения соответствующей детали в шине.

Чтобы оценить НДС, возникающее в отдельных деталях ЦМК шины при эксплуатации, в конечно-элементном пакете А№У8 в осесимметричной постановке проведён численный анализ при обжатии шины на цилиндрическую поверхность.

При проведении расчётов металлокордный брекер рассматривался как сплошной анизотропный слой с эффективными упругими характеристиками, оцененными на основании механики композиционных материалов, армированных волокнами. По результатам расчета строились зависимости главных и эквивалентных напряжений и деформаций металлокордных деталей шины от перемещения сжимающей поверхности. На рис. 2 приведено распределение эквивалентных деформаций Ван-Мизеса в ЦМК шине 385/65И22,5 модели Я-469 на последнем шаге нагружения.

Рис. 2. Распределение эквивалентных деформаций Ван-Мизеса в нагруженной шине. Кружками выделены области максимальных деформаций.

Наиболее нагруженными частями ЦМК шины являются: верхний слой бре-кера в области, смещенной к закраине, каркас в зоне заворота на бортовое кольцо и бортовая лента в зоне, близкой к реборде обода. Необходимо отметить, что в процессе эксплуатационных и стендовых испытаний при отказах, связанных с разрушением в системе резина - металлокорд именно эти области являются основными источниками дефектов.

В результагс анализа НДС выяснилось, что для брекера, в отличие от каркаса и бортовой ленты, совпадают лишь области максимальных эквивалентных напряжений и деформаций, а распределения главных напряжений и деформаций различаются. Вместе с тем зоны максимального значения первой главной деформации, являющейся по абсолютной величине наибольшей, и эквивалентной деформации Ван-Мизеса совпадают и соответствуют зоне максимальных эквивалентных напряжений, расположенной в области, где третий слой брекера теряет соприкосновение со вторым (рис. 3). Поэтому в дальнейшем эта область считалась наиболее опасной и для нее проводился детальный анализ напряжённо-деформированного состояния.

Рис. 3. Распределение деформаций в брекере нагруженной шины: 1 - первая главная, 2 вторая главная, 3 - третья главная, 4 - эквивалентная Ван-Мизеса

По графикам зависимости максимальных главных напряжений и деформаций в анализируемых металлокордных деталях ЦМК шины от перемещения сжимающей поверхности (рис. 4) выявлено, что для брекера гидростатическая составляющая напряжения отвечает растяжению, а для каркаса - сжатию.

Поскольку для резин, вследствие их практической несжимаемости, гидростатическое растягивающее напряжение является более опасным, чем сжимающее, можно сделать вывод, что гидростатические напряжения в брекере являются более опасными, чем в каркасе.

В четвертой шанс исследовано напряжённо-деформированное состояние структурных элементов резино-металлических композитов - деталей шин. Для создания корректных методик испытаний необходимо определить НДС в локальной области перегруженной части ЦМК шины. Для этого была создана модель трёхслойного мсталлокордного брекера (рис. 5). В качестве граничных условий использованы полученные в результате численного анализа модели шины смещения узловых элементов брокера в зоне максимальных напряжений.

Рис. 5. Распределение первых главных напряжений в эластомерной составляющей трёхслойного металлокордного брекера при обжатии покрышки опорной поверхностью на 25 мм

-I«?* 1 №1 14» 1Ш11 ) 1М

4 М> -I 121 - 114» 1 «М I 1-

Па основании численного анализа НДС брекера при приложении к его элементам граничных условий, возникающих при обжатии шины, выявлены соотношения между главными компонентами тензоров напряжения и деформации в наиболее нагруженном узле металлокордного брекера.

Для определения условий лабораторных испытаний систем резина - метал-локорд, наиболее соответствующих характеру НДС в локальной области перегруженной части шины, модернизированы существующие методики: выдёргивание ввулканизованной нити металлокорда из цилиндрического образца; динамическая деформация сжатия при одновременном приложении статической нагрузки на нить мсгаллокорда; знакопеременный изгиб с кручением. Разработана методика многократного знакопостоянного изгиба плоского металлокордного образна.

В коисчно-элементном пакете А№У8 были построены расчётные модели проводимых испытаний. Примеры распределения НДС представлены на рис. 6 и рис. 7.

Рис. б. Распределение первых главных напряжений при сжатии модели цилиндрического блока с ввулканизованной металлокордной нитью при одновременном приложении статической нагрузки на нить металлокорда

Рис. 7. Распределение первых главных напряжений при изгибе резино-мегаллокордного образца

На основании численного анализа НДС выявлены зависимости главных компонент тензоров напряжения и деформации от условий испытаний.

Для оценки соответствия НДС, реализуемых в данных моделях и п локальной области перегруженной части ЦМК шины предложен количественный критерий в виде скалярного произведения единичных векторов в пространстве главных напряжений или деформаций, возникающих при нагружении образца, на соответствующие единичные вектора, возникающие при нагружении модели трехслойного металлокордного брекера:

где а - единичный вектор в пространстве главных напряжений или деформаций в наиболее нагруженной локальной области деформированной тины;

Ь - то же для модельного резино-мсталлического образца.

Чем ближе критерий к единице, тем в большей степени напряжённо-деформированное состояние в модельном образце соответствует НДС в локальной области перегруженной части ЦМК шины (табл.).

Таблица. Результаты скалярного произведения глапиых нскторов деформации_________

Модель

Многократный знакопостоянный изгиб плоского __резино-металлокордного образца

Знакопеременный изгиб с кручением резино-металлокордного образца (по оси X)

Динамическая деформации сжатия цилиндрического резино-металлокордного образца при одновременном приложении статической нагрузки на нить мс-___таллокорда__

0,886

0,942

0,981

Знакопеременный изгиб с кручением резино-металлокордного образца (по оси У)

0,993

Выявлено, что степень адекватности распределения напряжённо-деформированного состояния и резино-металлокордном образце распределению НДС в локальной области перегруженной части шины выше с точки зрения главных деформаций. Учитывая тот факт, что при испытаниях резино-металлокордных образцов наблюдается неоднородность распределения главных напряжений и деформаций в наиболее нагруженных зонах образца, а так же то, что разрушение во всех случаях носит когезионный характер, необходимо идентифицировать НДС резин, вблизи металлической поверхности.

Для идентификации напряжённо-деформированного состояния резин в системе резина мегалл разработана физическая модель, представляющая плоский резиновый образец в виде разрезанной поперёк двусторонней лопатки с нанесённой сеткой, приклеенный к поверхности металла и деформируемый в направлении, нормальном к направлению склейки.

Установлено, что разрушение резин в сложном напряжённом состоянии происходит при значительно меньших напряжениях и деформациях, чем это характерно для одноосного растяжения. Выявлено, что факторы, влияющие на усиление резины за счет ориентационного упрочнения при одноосном растяжении (такие, как увеличение степени наполнения техническим углеродом) в сложном НДС проявляют гораздо меньшее влияние. При этом значительно большую роль играют константы упругости резины при малых и средних деформациях.

Для оценки распределения напряжений и деформаций, возникающих в эла-стомерном образце в сложном напряжённом состоянии, в конечно-элементном пакете А№У8 была построена математическая модель, представляющая собой вертикально деформируемую резиновую полоску, жестко закреплённую снизу.

При проведении эксперимента разрушение резино-металлических образцов носило когезионный характер. Характер распределения первых главных деформаций в эластомерном образце (рис. 8) соответствует когезионному характеру разрушения: максимальные зоны деформаций находятся выше границы раздела резина - металл по бокам резиновой составляющей образца. Исходя из этого, можно заключить, что критическим параметром при когезионном характере разрушения систем резин - металлокорд является деформация.

И1 А

1 11Н » Щ I 1Я п |)Т

Рис. 8. Распределение первых главных деформаций в модели эластомерного образца,

деформируемого вблизи контакта с твёрдой поверхностью

Пятая глава работы содержит практическую реализацию научно-методического подхода к прогнозированию работоспособности ЦМК шин. Па основании выполненной диссертационной работы можно рекомендовать следующий порядок мероприятий, необходимых для повышения достоверности информации об изменении долговечности металлокордных шин при изменении характеристик их резино-металлокордных элементов:

• Для рассматриваемой модели ЦМК шины обобщить информацию но результатам эксплуатационных и стендовых испытаний с целью вычисления доли дефектов, связанных с разрушением системы резина-металлокорд, и параметров распределения Вейбулла для каждого вида испытаний.

• Провести лабораторные испытания резино-металлокордных образцов, выбрав метод испытания из числа наиболее соответствующих напряженно-деформированному состоянию нагруженной шины. К таким методам, согласно полученным результатам, относятся знакопеременный изгиб с кручением ре-зино-металлокордного образца и метод динамического сжатия с приложенной нагрузкой на нить.

• Если изменение состава резин приводит к значимому изменению их упруго-деформационных свойств, провести анализ НДС шины с константами упругости опытной и серийной резины.

• По средней усталостной выносливости лабораторных образцов вычислить оценки параметров распределения Вейбулла для серийных и опытных резин, на основании которых оценить прогнозируемое изменение доли дефектов шин по системе резина - металлокорд при стендовых и эксплуатационных испытаниях шин. По изменению доли дефектов вычислить прогнозируемое изменение пробега шины при стендовых испытаниях. Провести стендовые испытания ограниченной партии опытных шин для проверки точности пропит.

• При удовлетворительной точности прогноза результатов стендовых испытаний вычислить пропюзируемое изменение пробега шины в условиях эксплуатации.

• На основании данной оценки изменения потребительских качеств шины принимается решение о целесообразности изменения состава резин с учетом экономических требований.

Реализация разработанного научно-методического подхода к прогнозированию долговечности ЦМК шин была осуществлена на примере замены в обкладоч-ных резинах промышленно используемого промотора адгезии нафтената кобальта на опытный - октоат кобальта. Практическая направленность обусловлена проводимыми исследованиями по повышению адгезионной прочности системы резина - металлокорд за счёт использования промотора, имеющего в составе 1 % бора.

Резино-металлокордные образцы, содержащие октоат кобальта, характеризуются большей прочностью и долговечностью, чем образцы, содержащие нафте-нат кобальта (рис. 9).

и

Рис. 9. Зависимость прочности связи (Б) в системе резина -металлокорд на основе каучука СКИ-3 от числа циклов испытания в условиях знакопеременного изгиба с кручением (1 - без модификаторов; 2-с октоатом кобальта; 3-с нафтенатом кобальта)

Разрушение образцов носило когезионный характер, поэтому причины отличия в долговечности заключаются в различии свойств резин, содержащих данные модификаторы. Поскольку резины, содержащие октоат кобальта имеют более высокий модуль упруюсти, их прочность должна в меньшей степени снижаться в сложном НДС вблизи твердой поверхности.

По предложенному критерию соответствия напряжённо-деформированного состояния испытуемою образца НДС нагруженной шины к числу наиболее достоверных методов относится испытание на многократный знакопеременный изгиб образца с ввулканизованной металлокордной нитью. Используя данные кривых долговечности по данному виду испытаний, был сделан количественный прогноз увеличения долговечности шины при переходе с базового типа модификатора на опытный. Экстраполяция данных показала, что при замене нафтената кобальта на октоат относительное увеличение средней долговечности должно составить 0,41. Поскольку при лабораторных испытаниях все изделия выходят из строя по одному и тому же дефекту, в соответствии с распределением Вейбулла изменение параметра с распределения должно быть обратно пропорционально квадрату средней долговечности изделия:

(4),

где - средняя долговечность образца в лабораторном испытании; символы со штрихом относятся к опытным резинам.

Следовательно, при переходе на опытный модификатор относительное изменение параметра с распределения Вейбулла составит величину 0,5. Так как доля дефекта /-ю типа а, входит в выражение (2) для среднего пробега изделия в виде коэффициента при параметре с, разумно допустить, что изменение доли дефектов, обусловленных разрушением системы резина - металлокорд при эксплуатационных и стендовых испытаниях шин, будет пропорционально изменению параметра с при лабораторных испытаниях. Можно сделать вывод, что при переходе с серийного модификатора на опытный доля дефектов, обусловленных разру-

шением системы резина - металлокорд в стендовых испытаниях должна уменьшиться на 50 %. Воспользовавшись значениями параметров распределения Вей-булла определили, что при замене серийного модификатора па опытный средний доремонтный пробег ЦМК-шины 385/65R22,5 модели Я-469 должен возраст с 111,2 до 117,8 тыс. км, а средний послеремонтный пробег - соответственно с 71,2 до 86,9 тыс. км. Эти оценки могут быть использованы для принятия решения о целесообразности замены модификаторов с учетом экономических и других требований.

ВЫВОДЫ

1. Разработан и практически реализован научно-методический подход к идентификации напряженно-деформированного состояния резино-металлокордных композитов, обеспечивающий повышение достоверности прогнозирования работоспособности ЦМК шин на основе лабораторных испытаний резино-металлокордных образцов

2. Выявлена доля шин, разрушаемых по дефектам системы резина металлокорд при различных методах испытаний ЦМК шин и предложено оценивать вклад таких дефектов в общую долговечность с помощью кривых распределения Вейбулла.

3. Разработана и апробирована методика прогнозирования работоспособности ЦМК шины в эксплуатации на основании результатов стендовых испытаний. Данная методика позволяет существенно сократить затраты материалов и времени, необходимых для экономической оценки эффективности мероприятий по совершенствованию технологии и рецептуростросния, направленных на увеличение прочности связи в системе резина* • металлокорд.

4. Модернизированы и разработаны методы усталостных испытаний резипо-металлокордных образцов, воспроизводящие напряженно-деформированное состояние, возникающее при эксплуатации ЦМК шин. Методы характеризуются простотой реализации.

5. На основании сравнительного анализа напряженно-деформированного состояния в наиболее нагруженных областях лабораторных резино-мегаллических образцов и нагруженной металлокордной шины предложен критерий соответ ствия НДС испытываемого образца напряженно-деформированному состоянию в локальной области перегруженной части шины. С использованием данного критерия впервые проведен сравнительный аиализ адекватности различных методов испытаний резино-металлокордпых образцов напряженно-деформированному состоянию отдельных деталей ЦMK шипы.

6. Выявлено, что в наиболее нагруженных зонах резино-мсталлокордных систем наблюдается неоднородность распределения напряжений и деформаций. Определено, что критическим параметром при когезионном характере разрушения систем резин - металлокорд является деформация.

7. Показано, что разрушение резин в сложном напряжённом состоянии происходит при значительно меньших напряжениях и деформациях, чем в случае од-

ноосного растяжения, и существенное значение приобретают константы упругости при малой и средней деформации. 8. С применением разработанных в диссертации методик оценен вклад изменения упругих свойств резины при использовании модификаторов адгезии в напряженно-деформированное состояние резино-металлокордных систем и работоспособность ЦМК шин.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Несиоловская Т.Н., Ветошкин А.Б., Несиоловский А.О. Особенности поведения резино-металлических соединений с различными связующими системами //Проблемы шин и резинокордных композитов: Материалы 9 Симпозиума. - М.: НИИШП, 1998. - Т.2. - С.255-257.

2. Несиоловская Т.Н., Ветошкин А.Б., Несиоловский А.О., Пискарев П.М. Особенности крепления резины к металлу с помощью связующих систем "Хемо-сил" //Проблемы регаоналыюй экологии: Сб. кратких научных сообщений. - Ярославль: ЯГТУ, 2000. - С.45-47.

3. Несиоловская Т.Н., Ветошкин А.Б., Несиоловский А.О. Анализ разрушения резинометаллических композитов в условиях динамического нагружения // Эластомеры, материалы, технология, оборудование. Тезисы докладов 3 Украинской Международной научно-технической конференции резинщиков. - Днепропетровск: 2000. - С.79-80.

4. Соловьёв М.Е., Несиоловский А.О. Методологические подходы к проектированию резино-металлических изделий //Вестник ЯГТУ. - 2000. - Выпуск 3. -С.43-45.

5. Соловьёв М.Е., Несиоловский А.О. Моделирование напряженно-деформированного состояния в системе резина-металл //Проблемы шин и резино-кордных композитов: Материалы 12 симпозиума. - М.:НИИШП, 2001. - Т.2. -С.75-79.

6. Соловьёв М.Е., Несиоловский А.О. Применение метода конечных элементов при проектировании металлокордных шин //Математика и математическое образование. Теория и практика: Межвузовский сб. научных трудов. Выпуск 2. -Ярославль: Изд. ЯГТУ, 2001.- С. 137-139.

7. Несиоловский А.О. Применение математического моделирования для создания резиновых изделий с программируемыми свойствами //Фундаментальные науки - специалисту нового века: Тезисы докладов международной конференции. - Иваново: Изд. ИГХТУ, 2002. - С.154-155.

8. Несиоловский А.О., Соловьёва О.В., Несиоловская Т.Н., Макаров В.М. Исследование свойств системы резина - латунированный металлокорд в присутствии продуктов переработки отходов гальванических производств //Резиновая промышленность: сырьё, материалы, технология: Тезисы докладов 9 научно-практической конференции. - М.: НИИШП, 2002. - С.163-164.

9. Несиоловский А.О., Соловьёв М.Е., Несиоловская Т.Н. Использование пакета "АМ8У8" при проектировании металлокордных шин //Математика и мате-

матическое образование. Теория и практика: Межвузовский сб. научных трудов. Выпуск 3. - Ярославль: Изд. ЯГТУ, 2002. - С. 165.

10. Соловьёв М.Е., Несиоловский А.О. Влияние модификаторов адгезии на изменение вязкоупругих свойств резин в процессе динамического утомления //Полимерные композиционные материалы и покрытия: Материалы международной научно-технической конференции. - Ярославль: Изд-во ЯГГУ, 2002. С.171-172.

11. Несиоловский А.О., Ветошкин А.Б., Несиоловская Т.Н. Особенности применения клеёв «Хемосил» для крепления резин к металлу //Полимерные композиционные материалы и покрытия: Материалы международной научно-технической конференции. - Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2002. С. 172-173.

12. Несиоловский А.О., Ветошкин А.Б., Несиоловская Т.Н. Подходы к оценке прочности связи в системе резина- металл при динамическом нагружении //Известия вузов: Химия и химическая технология. - 2003. - Выпуск 3. С.45-47.

13. Несиоловский А.О., Соловьёв М.Е. Комплексная оценка влияния модификаторов адгезии на упругие свойства и структуру обкладочных резин //Труды БГТУ. Сер. IV. Химия и технология органических веществ. - 2003. Выпуск XI. С.92-97.

14. Несиоловская Т.Н., Ветошкин А.Б., Соловьёв М.Е., Несиоловский А.О. К вопросу о механике разрушения высокопрочных резинометаллических соединений //Проблемы шин и резинокордных композитов: Материалы 14 симпозиума. - М.: НИИШП, 2003. - Т.2. - С.106-108.

15. Несиоловский А.О., Соловьёв М.Е. Моделирование напряжённо-деформированного состояния и динамической долговечности резинометалличе-ских композитов - деталей шин //Проблемы шин и резинокордных композитов: Материалы 14 симпозиума. - М.: НИИШП, 2003. - Т.2. - С.109-115.

16. Несиоловский А.О., Соловьёв М.Е., Несиоловская Т.Н. Декомпозиционный подход к прогнозированию долговечности ЦМК-шин //Известия вузов: Химия и химическая технология. - 2003. - Выпуск 9. - С.88-90.

17. Несиоловский А.О., Соловьёв М.Е., Несиоловская Т.Н. Анализ характера разрушения ЦМК-шин в процессе эксплуатационных и стендовых испытаний //Вестник ЯГТУ. - 2004. - Выпуск 4. - С.130-132.

Лицензия ПД 00661 от 30.06.2002 г. Печ.л. 1. Заказ 1811. Тираж 100. Ошечапшо и чшкм рафии Ярославского государственного технического университета г. Ярославль, ул. Советская, 14 а, тел. 30-56-63.

»247 10

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ДОЛГОВЕЧНОСТИ РЕЗИНО-МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

1.1 Оценка прочности и долговечности многоэлементных систем для прогнозирования их работоспособности в шинах.

1.1.1 Оценка прочности адгезионной связи в многоэлементных системах в статических условиях испытания.

1.1.2 Оценка прочности адгезионной связи в многоэлементных системах в динамических условиях испытания.

1.2 Роль межфазного взаимодействия в процессах деформации и разрушения систем резина - металл.

1.2.1 Особенности формирования адгезионного контакта в многоэлементных системах.

1.2.2 Влияние характеристик металлокорда на прочность связи с резиной.

1.2.3 Влияние промоторов адгезии на характеристики систем резина — металлокорд

1.2.4 Влияние состава резины на её адгезию к металлокорду.

1.4 Выводы из обзора литературы и постановка задачи исследования.

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Объекты исследования.

2.2 Методы исследования.

2.2.1 Метод проведения эксплуатационных испытаний ЦМК шин.

2.2.2 Методы проведения стендовых испытаний грузовых ЦМК шин.

2.2.3 Методы исследования динамических свойств резино-металлокордных композитов.

2.2.4 Методы исследования физико-механических показателей резин.

2.2.5 Метод определения степени сшивания резин.

2.2.6 Методика вычисления параметров вязкоупругих свойств резин по результатам испытаний на одноосное растяжение с постоянной скоростью.

2.2.7 Методика расчёта упругих коэффициентов резинокордных композитов.

2.2.8 Экспериментально-статистические методы, применявшиеся при исследовании.

ГЛАВА 3 АНАЛИЗ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЦМК ШИН И НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЕЁ ДЕТАЛЕЙ.

3.1 Анализ дефектов при эксплуатационных и стендовых испытаниях ЦМК шин .58 <

3.2 Прогнозирование долговечности ЦМК шин, основанное на дефектности системы резина - металлокорд.

3.3 Анализ напряжённо-деформированного состояния ЦМК шины и её отдельных деталей — резино-металлокордных композитов.

3.3.1 Применение метода конечных элементов для анализа напряжённо-деформированного состояния ЦМК шин.

3.3.2 Построение модели напряжённо-деформированного состояния ЦМК шины и её отдельных деталей.

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ НДС СТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РЕЗИНО-МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПОЗИТОВ - ДЕТАЛЕЙ ЦМК ШИН

4.1 Анализ НДС структурных элементов брекера ЦМК шины.

4.2 Усовершенствование подхода к оценке НДС структурных элементов систем резина - металлокорд.

4.2.1 Анализ НДС при статических условиях испытания системы резина-металлокорд.

4.2.2 Анализ НДС при динамической деформации сжатия резино-металлокордного образца.

4.2.3 Анализ НДС при знакопеременном изгибе образца с ввулканизованной нитью.

4.2.4 Анализ НДС при многократном знакопостоянном изгибе плоского резино-металлокордного образца.

4.2.5 Определение критерия соответствия НДС модельного образца НДС в локальной области перегруженной части ЦМК шины.

4.3 Идентификация напряжённо-деформированного состояния резин в системе резина — металл.

4.3.1 Влияние состава резин на особенности их разрушения в сложном НДС.

4.3.2 Модель НДС эластомерного образца, деформируемого вблизи контакта с твёрдой поверхностью.

ГЛАВА 5 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЦМК ШИН НА ОСНОВЕ

ИДЕНТИФИКАЦИИ НДС РЕЗИНО-МЕТАЛЛОКОРДНЫХ СИСТЕМ.

5.1 Разработка научно-методического подхода к прогнозированию работоспособности ЦМК шин.

5.2 Прогнозирование работоспособности ЦМК шин при замене промотора адгезии.

ВЫВОДЫ.

Современные тенденции развития автомобилестроения в направлении повышения скоростных и динамических характеристик автомобилей, возросшее внимание к комфортабельности и экологической безопасности выдвигают повышенные требования к эксплуатационным свойствам пневматических шин. В связи с насыщенностью отечественного рынка шинами, в том числе ведущих зарубежных фирм, задача повышения конкурентоспособности отечественных шин становится особенно значимой.

Перспективным направлением развития шинной промышленности является производство цельнометаллокордных (ЦМК) шин, которые характеризуются повышенной ходимостью по сравнению с традиционными пневматическими шинами. Граница раздела резина - металлокорд является местом концентрации напряжений, на которой вследствие значительного различия упругих характеристик элементов образуются дефекты, которые развиваются в процессе эксплуатации, снижая доремонтный и полный ресурс ЦМК шин.

ЦМК шины - один из дорогостоящих элементов автомобилей, поэтому над повышением их работоспособности работают конструкторы, технологи и материаловеды. Корректировка рецептуры резин является одним из путей повышения работоспособности ЦМК шин, что проверяется в результате стендовых и эксплуатационных испытаний изделий и требует значительных затрат материалов и времени.

Расчетные методы прогнозирования работоспособности ЦМК шин, которые основываются на анализе внешней и внутренней механики шины, представляют значительную трудность вследствие взаимовлияния технологических, конструктивных и материаловедческих факторов. Оптимальным решением этой проблемы, с точки зрения отечественных и зарубежных исследователей, является анализ напряженно-деформированного состояния (НДС) шины.

Недостатками простых моделей для расчета НДС шины в виде кольца, балки на упругом основании (В.Е. Гуральник, ОН. Мухин и другие) являются большая степень приближенности конструкции и отсутствие учета реальных свойств материалов. Моделирование шины как трехслойной оболочки (развитое в работах B.JI. Бидермана, Б.Л. Бухина, А.Е. Белкина и других) позволяет определить НДС усредненных слоев каркаса, брекера и резиновой прослойки каркас-брекер при эксплуатационных нагрузках на шину. Однако такая модель недостаточно полно описывает структуру шины, не позволяя определить НДС отдельных её деталей. Моделирование шины как многослойной оболочки для анализа НДС отдельных деталей шины (Ю.Н. Новичков, А.С. Кузьмин) не нашло практического применения в связи со сложностями реализации метода на ЭВМ. Как считают современные исследователи (G. Tavazza, T.G. Ebbort, С.Jl. Соколов), только применение метода конечных элементов позволяет учесть сложную структуру шины. Адекватность конечно-элементного подхода для прогнозирования работоспособности шин зависит от корректности используемых характеристик резины. Однако применяемые для прогнозирования долговечности шин показатели резин не отражают их реального изменения в процессе эксплуатации.

Несмотря на то, что существует достаточно большое количество методов испытаний резино-металлокордных систем, до настоящего времени не проводилось сравнительного анализа НДС испытываемых образцов напряженно-деформированному состоянию в локальной области нагруженной шины. Отсюда очень сложно определить степень достоверности применяемых методик.

В связи с вышесказанным актуальное значение приобретает повышение достоверности методов испытаний резино-металлокордных образцов, используемых для идентификации напряженно-деформированного состояния деталей ЦМК шины.

Целью настоящей диссертационной работы явилось усовершенствование методов лабораторных испытаний резино-металлокордных образцов, направленное на адекватное воспроизведение напряженно-деформированного состояния, реализуемого при эксплуатации шины и на их основе прогнозирование работоспособности ЦМК шин.

Для достижения поставленной цели в процессе выполнения диссертационной работы были решены следующие задачи:

- определена взаимосвязь работоспособности ЦМК шин в условиях стендовых и эксплуатационных испытаний с долговечностью систем резина -металлокорд;

- разработана методика прогнозирования работоспособности ЦМК шины в условиях эксплуатации по дефектам системы резина - металлокорд, образующимся в результате стендовых испытаний шин;

- выявлены наиболее нагруженные зоны ЦМК шин в области контакта резина-металлокорд;

- разработаны методы лабораторных испытаний резино-металлокордных образцов, адекватно воспроизводящие напряженно-деформированное состояние в наиболее нагруженных зонах ЦМК шины;

- выявлен критерий соответствия напряженно-деформированного состояния резино-металлокордных образцов характеру разрушения резиновой матрицы;

- проведена оценка влияния модификаторов адгезии на напряженно-деформированное состояние резино-металлокордных образцов и работоспособность ЦМК шин.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложений. Главной особенностью, объединяющей все части работы и отличающей её от других исследований, является идея прогнозирования работоспособности ЦМК шин на основе лабораторных испытаний резино-металлокордных образцов, адекватно отражающих напряжённо-деформированное состояние, реализуемое в условиях эксплуатации шины.

ВЫВОДЫ

1. Разработан и практически реализован научно-методический: подход к идентификации напряженно-деформированного состояния резино-металло-кордных композитов, обеспечивающий повышение достоверности прогнозирования работоспособности ЦМК шин на основе лабораторных испытаний резино-металлокордных образцов

2. Выявлена доля шин, разрушаемых по дефектам системы резина — металлокорд при различных методах испытаний ЦМК шин и предложено оценивать вклад таких дефектов в общую долговечность с помощью кривых распределения Вейбулла.

3. Разработана и апробирована методика прогнозирования работоспособности ЦМК шины в эксплуатации на основании результатов стендовых испытаний. Данная методика позволяет существенно сократить затраты материалов и времени, необходимых для экономической оценки эффективности мероприятий по совершенствованию технологии и рецептуростроения, направленных на увеличение прочности связи в системе резина — металлокорд.

4. Модернизированы и разработаны методы усталостных испытаний резино-металлокордных образцов, воспроизводящие напряженно-деформированное состояние, возникающее при эксплуатации ЦМК шин. Методы характеризуются простотой реализации.

5. На основании сравнительного анализа напряженно-деформированного состояния в наиболее нагруженных областях лабораторных резино-металлических образцов и нагруженной металлокордной шины предложен критерий соответствия НДС испытываемого образца напряженно-деформированному состоянию в локальной области перегруженной части шины. С использованием данного критерия впервые проведен сравнительный анализ адекватности различных методов испытаний резино-металлокордных образцов напряженно-деформированному состоянию отдельных деталей ЦМК шины.

6. Выявлено, что в наиболее нагруженных зонах резино-металлокордных систем наблюдается неоднородность распределения напряжений и деформаций. Определено, что критическим параметром при когезионном характере разрушения систем резин - металлокорд является деформация.

7. Показано, что разрушение резин в сложном напряжённом состоянии происходит при значительно меньших напряжениях и деформациях, чем в случае одноосного растяжения, и существенное значение приобретают константы упругости при малой и средней деформации.

8. С применением разработанных в диссертации методик оценен вклад изменения упругих свойств резины при использовании модификаторов адгезии в напряженно-деформированное состояние резино-металлокордных систем и работоспособность ЦМК шин.

161

1. Несиоловская Т.Н., Ветошкин А.Б., Несиоловский А.О. Особенности поведения резино-металлических соединений с различными связующими системами //Проблемы шин и резинокордных композитов: Материалы 9 Симпозиума. - М.: НИИШП, 1998. - Т.2. - С.255-257.

2. Несиоловская Т.Н., Ветошкин А.Б., Несиоловский А.О., Пискарев П.М. Особенности крепления резины к металлу с помощью связующих систем "Хе-мосил" //Проблемы региональной экологии: Сб. кратких научных сообщений. -Ярославль: ЯГТУ, 2000. С.45-47.

3. Соловьёв М.Е., Несиоловский А.О. Методологические подходы к проектированию резино-металлических изделий //Вестник ЯГТУ. 2000. — Выпуск 3. - С.43-45.

4. Соловьёв М.Е., Несиоловский А.О. Моделирование напряженно-деформированного состояния в системе резина-металл //Проблемы шин и резинокордных композитов: Материалы 12 симпозиума. М.:НИИШП, 2001. - Т.2. - С.75-79.

5. Несиоловский А.О: Применение математического моделирования для создания резиновых изделий с программируемыми свойствами //Фундаментальные науки специалисту нового века: Тезисы докладов международной конференции. - Иваново: Изд. ИГХТУ, 2002. - С.154-155.

6. Несиоловский А.О., Ветошкин А.Б., Несиоловская Т.Н. Подходы к оценке прочности связи в системе резина металл при динамическом нагруже-нии //Известия вузов: Химия и химическая технология. - 2003. - Выпуск 3. — С.45-47.

7. Несиоловский А.О., Соловьёв М.Е. Комплексная оценка влияния модификаторов адгезии на упругие свойства и структуру обкладочных резин //Труды БГТУ. Сер. IV. Химия и технология органических веществ. 2003. — Выпуск XI. - С.92-97.

8. Несиоловская Т.Н., Ветошкин А.Б., Соловьёв М.Е., Несиоловский А.О. К вопросу о механике разрушения высокопрочных резинометаллических соединений //Проблемы шин и резинокордных композитов: Материалы 14 симпозиума. М.: НИИШП, 2003. - Т.2. - С.106-108.

9. Несиоловский А.О., Соловьёв М.Е., Несиоловская Т.Н. Декомпозиционный подход к прогнозированию долговечности ЦМК-шин //Известия вузов: Химия и химическая технология. 2003. - Выпуск 9. - С.88-90.

10. Несиоловский А.О., Соловьёв М.Е., Несиоловская Т.Н. Анализ характера разрушения ЦМК-шин в процессе эксплуатационных и стендовых испытаний //Вестник ЯГТУ. 2004. - Выпуск 4. - С.130-132.

11. Вольнов А.А, Басс Ю.П., Портный Г.Л. и др. Грузовые шины с метал-локордом в каркасе и брекере: от опытных образцов — к промышленному производству //Каучук и резина. 2001. - № 2. - С.44-45.

12. Бухин Б.Л. Введение в механику пневматических шин. — М.: Химия, 1988.-224 с.

13. Бухин Б.Л., Литинский Г.И., Шумаев В.В. Динамические характеристики пневматических шин //Тематический обзор. — М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1982. 68 с.

14. Володина Т.Н. Исследование характеристик пневматических шин для прогнозирования их износостойкости: Автореферат дисс. канд. техн. наук. — М., 2002. 52 с.

15. Горская Л.П. Прогнозирование на стадии проектирования потерь на качение в элементах пневматической шины: Автореферат дисс. канд. техн. наук. М., 2002. - 58 с.

16. Салыч Г.Г., Сахарова Е.Е., Шварц А.Г., Потапов Е.Э. Совершенствование качества резинометаллокордных изделий путём применения промоторов адгезии //Тематический обзор. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1988. - 73 с.

17. Донская М.М. Перспективные модели шин //Шинная промышленность: Экспресс-информ. М.: ЦНИИТЭнефтехим. — 1981. - №1. - С. 18-31.

18. Кнороз В.И., Кленников Е.Б., Петров И.П. и др. Работа автомобильной шины. Под редакцией В.И. Кнороза. М.: Транспорт, 1976. - 238с.

19. Бидерман В.Л. и др. Автомобильные шины, М.: Госхимиздат, 1963.320 с.

20. Bazaran М. Tyre industry requirement and the state of the art in steel cord technology. Tyretech - 92, 27-28 October, 1992, Paris.

21. Механика композиционных материалов / Под ред. Дж. Сендецки. -М.: Мир, 1978. 563 с.

22. Современные композиционные материалы / Под ред. Л. Браутмана и Р. Крока. М.: Мир, 1970. - 672 с.

23. Промышленные композиционные материалы / Под ред. М. Ричардсона. М.: Мир, 1980. - 472 с.

24. Берлин А.А., Баеин В.Е. Основы адгезии полимеров. М.: Химия, 1974.- 392 с.

25. Лукомская А.И., Евстратов В.Ф. Основы прогнозирования механического поведения каучуков и резин. М.: Химия, 1979.- 360 с.

26. Огибалов П.М., Ломакин В.А., Кишкин Б.П. Механика полимеров. -М.: МГУ, 1975. 528 с.

27. Гольберг И.И. Механическое поведение полимерных материалов (математическое описание). М.: Химия, 1970. - 189 с.

28. Кристенсен Р. Введение в механику композитов. — М.: Мир, 1982.334 с.

29. Турусов Р. А., Вуба К. Т. Напряженное состояние и особенности оценки прочности адгезионных соединений при отрыве / Физика и химия обработки материалов. 1980. - Вып. 2. - С.108-115.

30. Мальков В.М. Механика многослойных эластомерных конструкций. -С.-Пб.: Изд-во С.-Пб. университета, 1998. 320 с.

31. Лукомская А.И. Механические свойства резинокордных систем. М.: Химия, 1981. - 280 с.

32. Кардашов Д.А. Синтетические клеи. М.: Химия, 1968. - 256 с.

33. Веремчук С.С. О состоянии клеевых соединений7 Проблемы прочности. 1984. - № 9. - С. 71-73.

34. ASTM Stand., D 1062-51, D 903-49, D 429-56Т, D 413-39, D 429-39; Определение прочности связи резины с металлом при отслаивании, ГОСТ 41183.

35. Определение прочности связи между слоями резины, прорезиненных тканей между собой и резины с другими материалами при расслоении на разрывной машине, ГОСТ 6768-75.

36. Определение прочности связи между слоями резины с резиной, прорезиненных тканей между собой и резины с другими материалами при расслоении на гистерезисной машине, ГОСТ 264-74.

37. Москвитин Н. И., Физико-химические основы процессов склеивания и прилипания. М.: Лесная промышленность, 1964 — 329 с.

38. Справочник по лакокрасочным покрытиям. М.: Машиностроение, 1964. - 429 с.

39. Определение прочности связи резины с металлом методом отрыва, ГОСТ 209-62.

40. Жеребков С.К. Крепление резины к металлам. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Химия, 1966. - 347 с.

41. Резниковский М. М., Лукомская А. И. Механические испытания каучука и резины. Изд. 2-е. — М: Химия, 1968. — 525 с.

42. Израелит Г. И. Механические испытания каучука и резины. М.: Госхимиздат, 1956. - 212 с.

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

44. Бухин Б.Л. Неоднородность пневматических шин//Тематический обзор. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1979. - 64 с.

45. Светлицкий В.А. Случайные колебания механических систем. М.: Машиностроение, 1976. - 250 с.

46. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975.541 с.

47. Мазин А.В., Соловьев М.Е., Капустин А.А. Численный анализ напряженно-деформированного состояния легковой шины в зоне борта //Проблемы шин и резинокордных композитов: Сб. трудов 13 симпозиума. М: НИИШП, 2002. - Том 2. - С. 22-28.

48. Скотт Дж. Р. Физические испытания каучука и резины. М.: Химия, 1968.- 315 с.

49. Швачич М.В., Гамлицкий Ю.А. Нелинейность упругих свойств однослойных резинокордных систем. Расчет и эксперимент //Проблемы шин и резинокордных композитов. Дорога, шина, автомобиль: Сб. докл. VIII симпозиума. М.: НИИШП. 1997. - С.438-444.

50. Черняга И.М. Экспериментальное исследование деформированного состояния радиальных шин различного назначения //Rubber-94: Сб. докл. Межд. конф. по каучуку и резине IRC'94. М.: НИИШП, 1994. - Т.4. - С.214-221.

51. Нильсен JI. Механические свойства полимеров и полимерных композиций. М.: Химия, 1978 - 312 с.

52. Механика композитных материалов и элементов конструкций / Под ред. А.Н. Гузя Т.1. - Киев: Наукова думка, 1982. - 368 с.

53. Власко А.В. Оценка усталостных свойств резинокордных композитов для прогнозирования их работоспособности в шинах: Автореферат дисс. канд. техн. наук. М., 2000. - 24 с.

54. Носов М.П., Теплицкий С.С. Усталость нитей (методы испытаний и приборы). — Киев: Техника, 1975. 176 с.

55. Любашевский М.И., Хромов М.К. Изучение механических свойств ре-зинометаллокордных систем на образцах с поперечной нитью (ОПН) //Проблемы шин и резинокордных композитов: сб. докл. I симпозиума. М.: НИИШП, 1989. -С.111-115.

56. Чижов А.Е., Горин Р.Ф., Кокин С.И. Исследование адгезионных свойств резинотканевых и резинометаллических элементов //Проблемы шин и резинокордных композитов. Экология и ресурсосбережение: Сб. докл. IV симпозиума. М.: НИИШП. 1992. - С.194-197.

57. Филько Г.С., Пугин В.А. Механика пневматических шин как основа рационального конструирования и прогнозирования эксплуатационных свойств. М.: НИИШП, 1974. - 114 с.

58. Сахаров М.Э., Парицкая З.А., Власко А.В. и др. Уточнённый метод прогнозирования работоспособности металлокордного брекера //Каучук и резина. 1998. - № 6. - С.45-47.

59. Сахаров М.Э., Парицкая З.А., Власко А.В. и др. Прогнозирование работоспособности металлокордного брекера //Проблемы шин и резинокордных композитов: Сб. докладов VIII симпозиума. М.: НИИШП, 1997. - С.382-385.

60. Басс Ю.П., Гамлицкий Ю.А., Швачич М.В., Власко А.В. Образец для определения механических свойств резинокордной системы пневматической шины // Авторская заявка на полезную модель №99126958 / ПМ (029176) от 29.12.99.

61. Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1988. - 270 с.

62. Тартаковер Е.И. Разработка метода замораживаемых вклеек для анализа наряжено-деформированного состояния пневматических шин: Автореферат дисс. канд. техн. наук. М., 2000. - 24 с.

63. А. С. 1029004 (СССР) Способ определения напряжений в конструкциях / Бидерман В.Л., Тартаковер Е.И., Ушаков Б.Н., Опубл. 1983, Бюл. №26. с.132.

64. Тартаковер Е.И., Ушаков Б.Н., Успенская Д.Г. Определение напряжений в натурных пневматических шинах методом замораживаемых вклеек //Проблемы шин и резинокордных композитов: Материалы III Всесоюзного симпозиума. М.: НИИШП, 1991. - С.25-30.

65. Ушаков Б.Н., Тартаковер Е.И. Методы экспериментальной механики при анализе деформаций и напряжений в шинах //Каучук и резина. 1997. - № 2. - С.25-29.

66. Гамлицкий Ю.А. Нелинейная механика резин и резинокордных композитов. Теория, эксперимент и методы испытаний //Каучук и резина. 2001. -№ 2. - С.43-44.

67. Бухин Б.Л. Механика пневматических шин. Итоги симпозиу-мов//Каучук и резина, 2001. №2. - С. 43.

68. Дымников С.И., Лавендел Э.Э. Кручение цилиндрического металлического амортизатора в случае больших деформаций //Проблемы шин и резинокордных композитов. Дорога, шина, автомобиль: Сб. докл. VIII симпозиума. М.: НИИШП, 1997. - С.163-170.

69. Горская Л.П. Прогнозирование сопротивления качению шины на стадии её проектирования //Каучук и резина. 2001. - № 2. - С.47.

70. Ненахов А.Б., Гальперин Л.Р., Соколов С.Л. Оптимизация конструкции пневматических шин на стадии проектирования //Каучук и резина. 2000. -№ 2. - С.25-34.

71. Бухин Б.Л. К вопросу о точности полного расчета шины //Каучук и резина. 1998. - № 3. - С.39-43.

72. Кочанов В.Е. Трёхмерное моделирование шины и получение её характеристик при помощи программы LS-DYNA 3D //Сб. трудов второй конференции пользователей программного обеспечения CAD-FEM GMBH. М.: CAD-FEM, 2002. - С.191-193.

73. Гамлицкий Ю.А., Швачич М.В. Связь окружных и меридиональных деформаций боковины шины с напряженно-деформированным состоянием резины между нитями корда //Каучук и резина. 1997. — № 4. - С.3-6.

74. Бухин Б.Л. Выходные характеристики пневматических шин. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1978. - 198 с.

75. Елсуков А.И. Исследование неравномерности радиальной жёсткости пневматической шины //Каучук и резина. 1977. - № 7 - С.45-47.

76. Володина Т.Н., Горская Л.П., Гладких С.А. и др. Современная методология проектирования шин с использованием расчётных и экспериментальных методов //Каучук и резина. 2001. - №2. - С.43.

77. Гуральник В.Е. Расчётное и экспериментальное исследование напряжённо-деформированного состояния каркаса и боковины радиальных шин: Автореферат дисс. канд. техн. наук. М.: НИИШП, 1984. - 32 с.

78. Григолюк Э.И., Куликов Г.М. Многослойные армированные оболочки. Расчёт пневматических шин. М.: Машиностроение, 1988. - 288 с.

79. Бартенев Г. М., Зуев Ю. С. Прочность и разрушение высокоэластичных материалов. М.: Химия, 1964. - 360 с.

80. Воюцкий С.С. Диффузионная теория адгезии. Изд.: Высокомолекулярные соединения, 1959. 264 с.

81. В.А. Шарковский, В.З. Трифонов, Е.И. Остапенко. Оценка уровня адгезии некоторых защитных покрытий и эпоксидных полимеров//Пластические массы. 2001. - № 4. - С.16-19.

82. Лексовский A.M. Кинетика развития разрушения в волокнистых композиционных материалах //Кинетика деформирования и разрушения композиционных материалов. Л.: Изд-во ФТИ АН СССР, 1983. - С.112-132.

83. Щербаков А.П., Куприн В.П., Данилов Ф.И. Избирательная адсорбция органических молекул на твёрдой поверхности. Днепропетровск: ДХТИ, 1991. - 19 с. Деп. в УкрНИИНТИ.02.01.91. № 22УК-91.

84. Габибуллаев И.Д., Ионов Н.В. О структурной единице в композициях эластомер короткие волокна //Каучук и резина. — 2000; - № 1. - С.46.

85. Маричев В. А. Ветвление трещин при коррозионном растрескивании высокопрочных материалов //Физико-химическая механика материалов. 1975. -№ 2. - С.14-17.

86. Ван-Кревелен Д.В. Свойства и химическое строение полимеров. — М.: Химия, 1976. 416 с.

87. Ашкенази Е.К., Ганов Э.В. Анизотропия конструкционных материалов. -Л.: Машиностроение, 1980. -247 с.

88. Хауффе К. Реакции в твердых телах и на их поверхности. М.: Изда-тинлит, 1962. - 280 с.

89. Бейкли Д. М. Поверхностная диффузия. М.: Металлургиздат, 1965.- 340 с.

90. Композиционные материалы волокнистого строения/Под. ред. И.Н. Францевича и Д.М. Карпиноса. — Киев: Наукова Думка, 1970. 403 с.

91. Корсуков В. Е. Зависимость прочности твердых тел от состояния их поверхности //Сб.: Физика прочности и пластичности. — Л.: Наука, 1986. -С.28-35.

92. Веселовский Р.А. Регулирование адгезионной прочности полимеров.- Киев: Наук, думка, 1988. 176 с.

93. Бартенев Г.М. Прочность и механизм разрушения полимеров. М.: Химия, 1984. - 280 с.

94. Степанов В. А., Песчанская Н. Н., Шпейзман В. В. Прочность и релаксационные явления в твердых телах. Л.: Наука, 1984. - 245 с.

95. Броек Д. Основы механики разрушения. М.: Высшая школа, 1980.368 с.

96. Качанов JI. М. Основы механики разрушения. М.: Наука, 1976.311с.

97. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. — М.: ИЛ., 1954.648 с.

98. Коллинз Ж. Поврежденность материалов и конструкций. М.: Мир, 1984. - 624 с.

99. Дырда В. И. Прочность и разрушение эластомерных конструкций в экстремальных условиях. Киев: Наукова думка, 1988. — 231 с.

100. Трощенко В.Т., Ясний П.В., Покровский В.В., Ткач Ю.В. Развитие усталостной трещины. Закономерности нестабильного разрушения // Проблемы прочности. —1983. № 10. - С.11-15.

101. Когаев В. П., Лебединский С. Г. Развитие усталостных трещин в области влияния перегрузки //Проблемы прочности. 1985. — №11. — С.35-41.

102. Шнейдерович Р. М. Прочность при статическом и повторно-статическом нагружениях. М.: Машиностроение, 1969. - 343 с.

103. Немировский Ю. В., Резников Б.С. Прочность элементов конструкций из композитных материалов. Новосибирск: Наука, 1986. - 165 с.

104. Тростянская Е.Б. Виноградов Б.М., Якусевич В.И. Снижение остаточных напряжений в изделиях из пластических масс // Пластические массы. — 1976. -№ 6 -С.50-52.

105. Зубов П.И., Сухарева Л.А. Физико-химические пути понижения внутренних напряжений при формировании полимерных покрытий //Колло-ид.журн. 1976. - №4. - С.643-655.

106. Сухарева Л.А. Исследование влияния органических добавок на структуру и свойства полимерных покрытий //Коллоид.журн. 1976. - №4. — С.742-748.

107. Наринская А.Р., Сухарева Л.А. Исследование влияния колоидно-физической природы латекса на структуру и свойства полимерных покрытий //Высокомолекуляр. соединения. Сер.А. 1967. - №12. - С.2571-2573.

108. Нагдасеева И.П. и др. Металлокорд как армирующий материал для шин //Тематический обзор. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1984. - 75 с.

109. Романов В. В. Влияние коррозионной среды на циклическую прочность металлов. М.: Наука, 1969. - 219 с.

110. Т.А. Андреева, О.М. Сладкое, С.Е. Артеменко. О влиянии адгезионной прочности в металлополимерных композиционных материалах //Пластические массы. 2001. - № 2. - С. 38-43.

111. Тимофеева О.Н. Химия и технология полимеров. М.: Издатинлит, 1963. - 149 с.

112. Шмурак И.Л. Пути повышения устойчивости адгезионной связи металлокорд резина //Каучук и резина. - 1982. - № 12. — С.13-18.

113. Алексеев Ю.Г., Кувалдин И.А. Металлокорд для автомобильных шин.- М.: Металлургия, 1992,- 192 с.

114. Макклинток Ф., Аргон JI. Деформация и разрушения металлов. М.: Мир, 1970.- 443 с.

115. Писаренко Г. С., Лебедев А. А. Деформирование и прочность материалов при сложном нагруженном состоянии. Киев: Наукова думка, 1976. -415 с.

116. Трощенко В. Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении. Киев: Наукова думка, 1981. - 342 с.

117. Махлис Ф.А., Федюкин Д.Л. Терминологический справочник по резине. М.: Химия, 1989. - 400 с.

118. Шмурак И.Л., Матюхин С.А. Прочность связи в системе латунированный металлокорд — резина, пути её повышения модификацией поверхности металлокорда //Тематический обзор. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1988. - 70 с.

119. Ю.В. Зеленев, В.И. Хромов. Прогнозирование изменения физических свойств полимерных материалов при разных способах их модификации // Пластические массы. 2002. - № 11.- С.28-31.

120. Шмурак И.Л., Генин В.Я., Кулейкина Т.В., Подкопаева З.П. Армирующие материалы для шин и их обработка // Каучук и резина. — 2001. № 2 — С.22-25.

121. Шмурак И.Л., Матюхин С.А., Дашевский Л.И. Технология крепления шинного корда к резине. М.: Химия, 1993. - 129 с.

122. Гончарова Л.Т., Гришин Б.С. Основные направления повышения качества резин для перспективных конструкций шин //Каучук и резина. 2001. -№ 2 - С.21-22.

123. Швечков Е. И., Кудряшов А.Б., Хватан A.M. Анализ напряженно-деформированного состояния клеевого соединения //Проблемы прочности. — 1985. -№ 9. С. 88-92.

124. Альшиц И. Я. Полимерные покрытия металлических изделий. — М.: НИИмаш, 1968. 266 с.

125. Белый В. А., Довгяло В. А., Юркевич О. В. Полимерные покрытия. — Минск: Наука и техника, 1976. 416 с.

126. Агаянц JI. А., Лындин Д. А., Малоенко В. JI., Шварц А. Г. Модифицирование резин с целью повышения прочности крепления к метал-лам//Тематический обзор. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1992. - 80 с.

127. Аверко-Антонович Ю.О., Омельченко Р.П., Охотина Н.А., Эбич Ю.Р. Технология резиновых изделий. Л.: Химия, 1991. — 352 с.

128. Агатова И.Г. Промоторы адгезии на основе органических соединений кобальта и систем типа HRH для вулканизационного крепления резины к латунированному металлокорду: Автореферат дисс. канд. техн. наук. М., МИТХТ, 1989. - 28 с.

129. Бобров Ю.А. Промоторы адгезии со сниженным содержанием кобальта для систем резина-латунированный металлокорд: Дис. канд. техн. Наук. М., 2003. - 166 с.

130. Ю.А. Михайлин, М.Л. Кербер, И.Ю. Горбунова. Связующие для полимерных композиционных материалов //Пластические массы. 2002. - № 1. — С.57-61.

131. Ванюков А. В., Исакова Р. А. и др. Термическая диссоциация сульфидов металлов. Алма-Ата: Наука, 1978. - 272 с.

132. Гончарова Л.Т. Современные разработки в области крепления резины к металлокорду //Сырьё и материалы для резиновой промышленности: Тезисы докладов 4 Всероссийской конференции. 1998. — С.113-116.

133. Ващенко Ю.Н., Соколова Г.А., Онищенко З.В. Повышение прочности связи между элементами многослойных резиноармированных изделий //Тематический обзор. М;: ЦНИИТЭнефтехим, 1994. — 62 с.

134. Ващенко Ю.Н., Соколова Г.А., Щербаков А.Б., Онищенко З.В. Разработка способов повышения прочности связи между элементами дублированных резинокордных композитов //Каучук и резина. 2000. - № 3 - С.24-27.

135. Кандырин К.Jl. Новые аминосодержащие модификаторы с взаимной активацией компонентов для эластомерных композиций различного назначения: Автореф. дис. канд. хим. наук. М.: МИТХТ им. М;В.Ломоносова, 1995 — 24 с.

136. Кандырин К.Л., Потапов Е.Э. Промоторы адгезии резин к металло-корду, содержащие гексахлор-л-ксилол //Каучук и резина. 1998. - № 3 - С.30-32.

137. Кутянина B.C., Онищенко з.В., Ващенко Ю.Н. Применение алифатических полиаминов в качестве модификаторов свойств резин //Тематический обзор. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1986. - 68 с.

138. Прокофьев Я.А., Потапов Е.Э., Сахарова Е.В., Хавина Е.Ю. Некоторые аспекты механизма промотирующего действия органических полисульфидов в адгезионной системе резина латунь //Каучук и резина. - 1997. - №1. -с.27-29.

139. Коссо Р.А., Гончарова Л.Т., Виноградова Т.Н. Состав и свойства брекерных резин для обкладки металлокорда радиальных шин //Тематический обзор. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1991. - 63 с.

140. Туторский И.А., Потапов Е.Э., Шварц А.Г. Химическая модификация эластомеров. М.: Химия, 1993. - 304 с.

141. Химические добавки к полимерам: Справ. М.: Химия, 1981. 264 с.

142. Грибанова И. Н. и др. Некоторые закономерности донорно-акцепторного взаимодействия комплекса полимеров и металлов. Новосибирск: Деп. - № 3084-83. -1983. - 25 с.

143. Иванов И.В., Туторский И.А., Кандырин К.Л. Новый тип модифицирующих систем тройные модификаторы на основе поликремниевой кислоты //Каучук и резина. - 1998. - №6. - с.23-27.

144. Легоцки П., Кавун С.М. Новые системы крепления брекерных резин к металлокорду без применения резорцина и солей кобальта //Каучук и резина 1999. -№1. -с.32-35.

145. Терещук М.Н., Игнатенко А.С., Кутянина B.C., Пицык В.А. Адгезионно-активные модификаторы БР //Каучук и резина 1998. - № 4 - с. 17-22.

146. Кострыкина Г.И., Смолин И.А., Мокрушин М.С., Науменко Т.Н. Карбоновые кислоты модификаторы комплексного действия линейных полимеров //Полимерные композиционные материалы и покрытия: Материалы конференции. Ярославль: ЯГТУ, 2002 - с.72-74.

147. Горбаткина Ю. А. Адгезионная прочность в системе полимер волокно. - М.: Химия, 1987. - 192 с.

148. Муравьёва J1.B., Бебих Г.Ф. Повышение устойчивости резин к действию окислителей //Каучук и резина, 2000, №3 С. 19-21.

149. Артамонова Е.В. Прочность связи резин различной рецептуры с ме-таллокордом //Конструкции и испытания шин М., 1985. - Вып. 3. — С. 19-30.- (Шинная промышленность: Экспресс информация).

150. Власов Г.Я., Зеленов Н.А., Ключников Н.В. и др. Некоторые вопросы совершенствования технологии шинного производства ПО «Нижнекамск-шина»: Тематический обзор. — М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1991. — 55 с.

151. Пиотровский К. Б., Тарасова 3. Н. Старение и стабилизация синтетических каучуков и вулканизатов. М., Химия, 1980. - 264 с.

152. Резина. Методы испытаний. Сборник ГОСТов. М.: Изд-во Комитета стандартов, мер, измерительных приборов при Совете Министров СССР, 1968. - 332 с.

153. Разгон Д.Р. Исследование процесса механической деструкции вулканизатов. Дис. канд.техн.наук. - М., 1976. - 132 с.

154. Анфимова Э.А. Об определении густоты вулканизационной сетки наполненных резин //Каучук и резина. 1979. - №8. - С.15-17.

155. Соловьев М.Е., Мазин А.В., Капустин А.А. Численная оценка эффективных упругих коэффициентов композиционных материалов с непрерывными волокнами //Известия вузов: Химия и хим. технология. 2003. - т. 46, вып. 3. -С. 47-50

156. Четыркин Е.М., Калихман И.Л. Вероятность и статистика. М.: Финансы и статистика, 1982. - 319 с.

157. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии. М.: Высшая школа, 1985. - 327 с.

158. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ, подход с помощью ЭВМ / Под ред. Г.П.Башарина. М.: Мир, 1985. - 488 с.

159. Несиоловская Т.Н., Соловьёв М.Е., Ветошкин А.Б. Статистические методы обработки экспериментальных данных: Метод, указания к выполнению контрольных заданий. Ярославль: ЯГТУ, 1999. - 27 с.

160. Бродский Г.И., Евстратов В.Ф., Сахновский H.JI., Слюдиков Л.Д. Истирание резин. М.: Химия, 1975. - 240 с.

161. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. М.: Наука, 1965. - 524 с.

162. Бухина М.Ф. Механические свойства резин и резинокордных композитов. Методы испытаний //Каучук и резина 1995, № 1 - с.39-41.