автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Компьютерное моделирование релаксации и ползучести полимерных нитей медицинского назначения

На правах рукописи

Ростовцева Наталья Геннадиевна

МПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЛАКСАЦИИ И ПОЛЗУЧЕСТИ ПОЛИМЕРНЫХ НИТЕЙ МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специальность:

05.19.01 - материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2010

004617564

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высш профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный универси технологии и дизайна"

Научный руководитель:

доктор технических наук,

профессор Макаров Авинир Геннадьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Шляхтенко Павел Григорьевич

кандидат технических наук, доцент Романова Алла Александровна

Ведущая организация:

ООО Институт технических сукон, г. Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится "21" сентября 2010 г. в 12 часов на заседай диссертационного совета Д 212.236.01 при Государственном образовательн учреждении высшего профессионального образования "Санкт-Петербурге государственный университет технологии и дизайна" по адресу: 191186, Сан Петербург, ул. Большая Морская, 18, ауд. 241.

Текст автореферата размещен на сайте СПГУТД: Шр:Мту.8Ш:(1.ги С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан "20" августа 2010 г.

Учёный секретарь диссертационного совета.

А.Е. Рудин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертационной работы обусловлена общепринятыми эемлениями к изучению деформационных свойств полимерных нитей едицинского назначения, относящихся к классу вязкоупругих твердых тел, в области ействия неразрушающих нагрузок, близких к условиям их эксплуатации, на основе атематического моделирования процессов деформирования. Совершенствование етодов расчетного прогнозирования напряженно-деформированных состояний казанных материалов обусловлено расширяющимся их применением. Разработка исленных методик расчета деформационных процессов полимерных нитей едицинского назначения и - на их основе - компьютерных программ неразрывно вязано с решением задач по сравнительному анализу свойств материалов, с сследованиями взаимосвязи свойств со структурой, с целенаправленным ехнологическим регулированием свойств, а также с прогнозированием ратковременных и длительных механических воздействий.

На изучаемые деформационные свойства полимерных нитей медицинского азначения оказывают влияние различные факторы. Среди них основными являются: емпературные воздействия, влажность, а также уровни и длительности механических оздействий. Для сравнительного анализа и прогнозирования указанных свойств еобходима разработка математической модели на основе физически обоснованного налитического описания этих влияний. В этом направлении в ряде технологических УЗов России ведутся работы по применению уравнений наследственной механики вердых деформируемых тел к различным полимерным материалам, и, в частности, к олимерным нитям. Различия в предлагаемых решениях этих задач объясняются их ложностью. Наибольшего внимания заслуживают те варианты решений, когда меется физическая обоснованность выбранных уравнений в сочетании с аименыиим количеством используемых параметров. Следует заметить, что изучение еханических свойств полимерных нитей медицинского назначения, проявляющихся условиях эксплуатации, гораздо сложнее, чем измерение только лишь разрывных арактеристик, по которым нельзя получить объективную оценку свойств материала, адача значительно усложняется, когда у указанных материалов помимо язкоупругости, проявляются также и пластические свойства. Особую ценность имеет ешение такой задачи для полимерных нитей медицинского назначения, когда омимо сопоставления их механических свойств, приходится также делать расчеты на словия эксплуатации изделий. Без измерений таких простых процессов как олзучесть, релаксация и восстановление указанную задачу решить невозможно, менно поэтому у материаловедческих лабораторий имеются определенные реимущества по отношению к теоретическим разработкам.

Актуальность вопросов более тщательного анализа деформационных свойств полимерных материалов в областях неразрушающих нагрузок неоднократно отмечалась в решениях международных конференций по текстильному материаловедению. Результатом общепризнанной значимости исследований в этом направлении явилось возникновение в последние годы ряда новых дисциплин для студентов СПГУТД, содержащих вопросы физики и механики полимеров, имеющие прямое отношение к углубленному исследованию механических свойств полимерных

нитей. В настоящее время широкое разнообразие текстильных материалов и болыпо объем накопленного эксперимента доказывают необходимость, как разработки новы методов исследования их деформационных свойств, так и создания на их основ компьютерных методик. Появление новых полимерных нитей с различным вязкоупругими свойствами обосновывает поиск новых математических моделе указанных свойств и применение для исследований компьютерных методо обработки экспериментальной информации. Создание новых методов исследовани механических свойств текстильных материалов способствует наиболее достоверном прогнозированию деформационных процессов.

Тема диссертации предусмотрена тематическим планом научн исследовательских работ СПГУТД по разделу "Компьютерное моделировани нелинейно-наследственной вязкоупругости полимерных волокнистых материалов".

Цель работы состоит в разработке комплекса компьютерных методо исследования релаксации и ползучести полимерных нитей медицинского назначени на основе математического моделирования их деформационных процессов.

Основными задачами исследования являются:

- разработка компьютерных методик прогнозирования релаксации и ползучест полимерных нитей медицинского назначения;

- разработка компьютерных методик прогнозирования деформационных восстановительных процессов полимерных нитей медицинского назначения;

- разработка программного обеспечения, позволяющего производить расч упругих, вязкоупругих и пластических компонент деформации полимерных ните медицинского назначения, а также, соответствующих им компонент механическо' работы деформирования;

- разработка компьютерных методик расчета спектров времен релаксации запаздывания полимерных нитей медицинского назначения;

- разработка компьютерных методик контроля определяемых харакгеристи релаксации и ползучести полимерных нитей медицинского назначения.

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

Научная новизна работы состоит:

- в разработке новой компьютерной методики прогнозирования релаксаци полимерных нитей медицинского назначения на основе автоматизированного выбор математической модели релаксации из числа предложенных с учетом ее наиболыне" адекватности данным эксперимента;

- в разработке новой компьютерной методики прогнозирования ползучести полимерных нитей медицинского назначения на основе автоматизированного выбора математической модели ползучести из числа предложенных с учетом ее наибольшей адекватности данным эксперимента;

в разработке новых компьютерных методик прогнозирования

еформационных и восстановительных процессов полимерных нитей медицинского азначения с учетом автоматизированного выбора наиболее адекватных атематических моделей релаксации и ползучести из числа предложенных;

- в разработке новых компьютерных методик разложения полной деформации и еханической работы деформирования полимерных нитей медицинского назначения а упругую и вязкоупруго-пластическую компоненты с учетом автоматизированного ыбора наиболее адекватных математических моделей релаксации и ползучести из цела предложенных;

- в разработке новых компьютерных методик определения спектров времен елаксации и запаздывания полимерных нитей медицинского назначения с учетом втоматизированного выбора наиболее адекватных математических моделей елаксации и ползучести из числа предложенных.

Практическая значимость и реализация результатов работы состоят в том, то разработаны методики и соответствующее программное обеспечение, озволяющие производить:

- прогноз релаксационных процессов и вязкоупругой ползучести полимерных итей медицинского назначения;

- прогноз деформационных и восстановительных процессов полимерных нитей едицинского назначения;

- выбор математической модели релаксации и математической модели олзучести полимерных нитей медицинского назначения из числа предложенных, аиболее адекватно соответствующей данным эксперимента;

- расчет компонент деформации и полной механической работы сформирования полимерных нитей медицинского назначения с целью получения екомендаций по их применимости в медицинских изделиях к которым, в свою чередь, предъявляются определенные требования относительно упругих,

вязкоупругих и пластических свойств;

- расчет спектров релаксации и спектров запаздывания полимерных нитей едицинского назначения.

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

Апробация результатов работы. Результаты работы докладывались на всероссийских и международных научно-технических конференциях: Всероссийская научно-техническая конференция "Современные технологии и оборудование екстильной промышленности "ТЕКСТИЛЬ-2006" (Москва, 20Об), IV Международная конференция "Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих влений" (Тамбов, 2007), Международная конференция "Инновационные и наукоемкие технологии в текстильной и легкой промышленности" (Москва, 2008), Международная конференция "4th Saint-Petersburg Young Scientists Conference" (Санкт-Петербург, 2008), Международный конгресс "44 Congress IFKT" (Санкт-Петербург, 2008).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 35 печатных работ, среди которых 13 статей в рецензируемых журналах, рекомендуемых ВАК РФ для

опубликования материалов диссертаций по специальности 05.19.01 "материаловедение производств текстильной и легкой промышленности", 1 свидетельств об официальной регистрации программ в Российском агентстве п патентам и товарным знакам.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шее глав, выводов, списка использованной литературы (218 наименований) и приложени Основное содержание диссертации изложено на 144 страницах машинописног текста, иллюстрировано 36 рисунками и содержит 8 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности развиваемого научног направления, изложены основные положения диссертации, выносимые на защип сформулированы цели и задачи исследований, научная новизна и практическ значимость работы, сформулирована общая задача исследования.

В основе исследования механических свойств и прогнозирован деформационных процессов полимерных нитей медицинского назначения лежи математическое моделирование вязкоупругости на основе данных эксперимента Известные математические модели механических свойств полимерных нитей большей или меньшей степени достоверно позволяют описать деформационны процессы. Одним из общепризнанных вариантов математического моделирован] вязкоупругости полимерных нитей является вариант, основанный на аналитическо аппроксимации экспериментальных "семейств" кривых релаксации и ползучести помощью нормированных релаксационных функций и функций запаздывания п логарифмической шкале приведенного времени. Большое количество полимернь нитей, обладающих разнообразной молекулярной струюурой, и проявляющих, в си. сказанного, те или иные деформационные свойства, диктует необходимое разработки новых вариантов математического моделирования их механичесю свойств. Следует отметить, что математическая модель, подходящая для описаш деформационных свойств одной полимерной нити, может совсем не подходить д. другой.

Данное обстоятельство является стимулирующим для поиска математичесю моделей деформационных свойств полимерных нитей медицинского назначения н основе различных, по возможности более простых, нормированных релаксационных функций и функций запаздывания. Одним из основополагающих требований при построении теории и поиске новых математических моделей явилось требование к наименьшему числу параметров-характеристик модели и их физическая обоснованность. Упрощение математической модели вязкоупругости достигается также за счет учета нелинейности в интегральных ядрах релаксации и запаздывания, не за счет усложнения самого ядра, а за счет введения времен релаксации и запаздывания как параметров модели.

В первой главе дается обзор научной литературы по тематике диссертации. Описаны известные подходы к исследованию механических свойств полимерных нитей (Колтунов М.А., Персо Б., Работнов Ю.Н., Ржаницин А.Р.). Приведены варианты моделирования механических свойств и прогнозирования деформационных

фоцессов в зоне действия неразрушающих механических воздействий (Демидов A.B., укин Г.Н., Макаров А.Г., Николаев С.Д., Романов В.Е., Соловьев А.Н., талевичА.М., Щербаков В.П., Труевцев H.H.). Описаны аспекты применения атематических методов (Больцман С., Вейерпгграсс К., Вольтерра В., Лаплас П., 1аксвелл Дж.) и вычислительной техники при исследовании механических свойств олимерных нитей.

Во второй главе дается описание объектов исследования - полимерных нитей едицинского назначения (табл.1), приводятся разработанные методики расчета арактеристик релаксации и ползучести, а также, созданное на их основе, рограммное обеспечение.

Табл. 1. Механические характеристики полимерных нитей медицинского назначения

Вид нити Усилие при разрыве, Н Напряжение при разрыве, ГПа Удлинение при разрыве, % Начальный модуль упругости, ГПа

Полиакрилонитрилъная нить (ПАН) 6,52 0,83 12,8 7,17

Полиэфирная нить (ПЭ-2) 6,21 0,79 12,3 12,2

Полиэфирная нить (ПЭ-3) 7,23 0,92 11,5 14,1

Поливиншиденфторидная нить (ПВДФ-5) 6,01 0,76 22,6 3,82

Поливиншиденфторидная нить (ПВДФ-6) 5,85 0,74 25,9 4,14

Капроновая нить (К-7) 8,64 1,10 17,0 3,92

Капроновая нить (К-8) 6,99 0,89 15,5 2,49

Моделирование релаксации проводится на основе принципа деформационно-временной аналогии, когда "семейство" кривых модуля релаксации = <т(г)/г

(сг - напряжение, е - деформация, I - время), построенное по логарифмической шкале приведенного времени ln.it/tj} (/; - некоторое фиксированное значение "базового" времени), путем параллельных сдвигов вдоль логарифмическо-временной шкалы можно наложить на некоторую "обобщенную" кривую релаксации, задаваемую нормированной функцией

При этом, в качестве нормированной функции (р, как правило, выбирают одну из следующих функций:

- интеграл вероятностей (ИВ)

' V-* > <*>

V2* - ОС

- нормированный арктангенс логарифма (НАЛ) 1

1 . -+ —arctg 2 л

—In -

(2)

- гиперболический тангенс (ГТ)

- функцию Кольрауша (ФК)

<р= 1-е~(1 (4)

и некоторые другие (здесь ап, Ъп, к, А - структурные коэффициенты характеризующие интенсивности процессов релаксации).

Например, математическая модель релаксации с использование нормированной функции ГТ выглядит следующим образом:

a{e,t)= Е0-е-Е° Е°°-е■

1 + th

■In

HOJJ

(5)

где Ед - модуль упругости, Ет - модуль вязкоуПругости, г(г) - функция времен релаксации. .

Аналогично, на основе принципа сило-временной аналогии производиться моделирование вязкоупругой ползучести (изменение во времени деформации е, зависящей от напряжения сг):

g(ff,,) = -£.+ Ео~ЕК

1 + th| In

v v JJJJ

(6) e(cr,t)

где г(ст) - функция времен запаздывания.

"Семейства" кривых релаксации и ползучести

проиллюстрированы на примере нити ПВДФ-5 (рис. 1, рис.2).

Несомненным достоинством приведенных моделей является то, что они содержат наименьшее возможное число параметров, имеющих определенный физический смысл:

- Е0 = lim{<j(s,i)le) - модуль упругости, характеризующий квазимгновенное

г->сг '

значение модуля релаксации, то есть его значение в начале процесса релаксации;

Eca=lim(<j(£,t)/s) - модуль вязкоупругости, характеризующий (-»00

квазиравновесное значение модуля релаксации, то есть его значение в конце процесса релаксации;

- структурные параметры А, а„, Ь„ и к характеризуют скорость (интенсивность) процессов релаксации и ползучести;

- время релаксации г (г) характеризующее время прохождения половины процесса релаксации при заданном значении деформации s (рис.3);

- время запаздывания г(сг) характеризующее время прохождения половины процесса ползучести при заданном значении напряжения а (рис.4).

Одним из достоинств, предлагаемых моделей релаксации (5) и ползучести (6)

является то, что производные dg (е,/) и да (а,t) рекуррентным образом

dln (t/t (е)) . dln(t/x{a))

выражаются через параметры модели, что значительно упрощает дальнейшие

аналитические преобразования:

Дд (о)

Еп - Еа

д!п(с/т(сг))

-• (у • Ар <р(ст,1)-(\-<р{а,1)),

где

функция релаксации,

Г / Д / \ 1ф)]

\ 2 \ ))

9{<г, 0=7"

(7) (В)

(9) (Ю)

функция запаздывания.

<1 -1 «ни.

Рисунок 1. "Семейство" кривых релаксации нити ПВДФ-5 при разных значениях деформации (о - расчетные точки, вычисленные по модели ГТ; * -расчетные точки, вычисленные по модели НАЛ).

-0.6 -0,3

'1

Рисунок 2. "Семейство" кривых ползучести нити ПВДФ-5 при разных значениях напряжения (о - расчетные точки, вычисленные по модели ГТ; * -расчетные точки, вычисленные по модели НАЛ).

/м-1—¿,1. = 1 мин.

сг.Ша

Рисунок 3 Логарифмическая функция времен релаксации нити

ПВДФ-5.

Рисунок 4 Логарифмическая функция времен запаздывания 7и(т(сг)Ду) нити

ПВДФ-5. 9

Математические модели релаксации и ползучести (5), (6), кро. вышесказанного, имеют преимущество перед другими известными математическим моделями при прогнозировании быстротекущих деформационных процессов. Данн обстоятельство вытекает из достаточно быстрой сходимости функций (9) и (10) своим асимптотическим значениям и подтверждено сравнением расчетно прогнозирования с экспериментальными данными. А модели на основе функции НА предпочтительны при прогнозировании длительных процессов, что следует i замедленной сходимости функции НАЛ к своим асимптотическим значениям.

Следует заметить, что выбор нормированных функций (1) - (4) и аналогичных им для моделей механических свойств полимерных нитей медицинског назначения осложняется тем, что нельзя априорно отдать преимущество какой-то них. Основным критерием для отбора служит эксперимент. Наличие несколью нормированных функций для моделирования позволяет за счет удачного выбо нормированной функции - повысить надежность и достоверность прогнозирования.

Разработка методов математического моделирования деформационных свойс полимерных нитей медицинского назначения на основе нормированных функций (1) (4) и их аналогов получила дальнейшее развитие в виде программного продукт позволяющего компьютеризировать процесс вычисления деформационнь характеристик.

В третьей главе рассмотрено прогнозирование релаксационных процессов процессов ползучести, которое является следующим шагом после определен характеристик релаксации и ползучести. Приведены компьютерные методики тако прогнозирования.

Среди деформационных процессов отдельным пунктом можно выдел релаксационные процессы и процессы обратной релаксации (прогнозирован значения напряжения cr(i) во времени / при заданном законе изменения деформац

s(t)), расчет которых ведется по интегральной формуле:

л ' ' (

cj{t)=E0s(t)-{E0-Ex)-^-\s{t-e)- 1-th2

О V

которая получена из основополагающего уравнения Больцмана-Вольтер применительно к математической модели релаксации (5).

Аналогично прогнозируются и процессы ползучести типичные представителями которых являются деформационно-восстановительные процес (прогнозирование значения деформации s{t) во времени t при заданном зако

изменения напряжения a(t)), расчет которых ведется по аналогичной формуле:

Л'-1п

2 Ф)))

Ld0, (И) в

■ л2

2 т{*)))

■ Ldei 12) в

Ео Ед-Еп 4 0

также получаемой из интегрального уравнения Больцмана-Вольтера с учет математической модели ползучести в виде (6).

Методики прогнозирования релаксационных процессов и процессов ползуче легли в основу разработанного соответствующего программного обеспечения и бы опробованы на различных полимерных нитях медицинского назначения (табл.1 Расчет процессов релаксации и ползучести по разработанным методикам д.

10

математических моделей вязкоупругости на основе функций ГТ (11), (12) и НАЛ приведен на рис.1, рис.2. Близость расчетных точек к экспериментальным кривым подтверждает адекватность выбора указанных математических моделей.

В четвертой главе приведены разработанные интегральные критерии выбора математических моделей релаксации и ползучести полимерных нитей медицинского назначения, наиболее адекватно соответствующих данным эксперимента.

Упомянутые критерии получены для математических моделей релаксации и ползучести с нормированными функциями (1) - (4) из уравнений (11) и (12), делением, соответственно на ст(?) и на £■(/) :

e(*.t) te(o.,-e) д с(е.в) (13)

to <r<7) è а(0 dû s (в)

1 a(E,t) ' g(g./-fl) д e(g.Q (14)

E0 e(t) b e(0 39 *(')

Из соотношений (13) и (14) следует, что поиск наиболее подходящих атематических моделей для прогнозирования релаксации и ползучести следует существлять по критериям минимизации отклонений левых частей указанных ыражений от "единичного" значения.

Условия (13), (14) позволяют также контролировать степень точности пределения вязкоупругих параметров-характеристик и степень надежности рогнозирования деформационных процессов. Рассмотренные критерии Moiyr спользоваться и для подтверждения достоверности определения реднестатистических времен релаксации и запаздывания, которые не подлежат «посредственному определению из эксперимента, а определяются только как араметры модели.

В пятой главе рассмотрены компьютерные методики разделения полной еформации и механической работы деформирования на компоненты.

Как известно, полная деформация е может быть разложена на три основные омпоненты:

e=ey + e, + sp (15)

де sy - упругая компонента деформации, еу - вязкоупругая компонента деформации £ - пластическая компонента деформации.

Указанное разделение весьма условно и трактуется разными авторами rio-азному. Однако такое разделение полной деформации полезно, так как позволяет тветить на многие вопросы относительно упругих, вязкоупругих и пластических войств полимерных нитей. Например, если некоторый медицинский материал «готовлен из полимерных нитей со значительным преобладанием упругой оставляющей деформации, то такой материал будет быстро восстанавливать свою орму после деформации и его выгодно использовать при проектировании и зготовлении изделий, испытывающих многократные силовые нагрузки. Однако, если ебуется разработать медицинское изделие, обладающее ударозащитными войствами, то для этих целей лучше подойдут полимерные нити с преобладанием язкоупругой и пластической деформации, так как они смогут наилучшим образом югасить вредные механические воздействия.

Компьютерные методики разделения полной деформации на компоненты

И

основаны на численном расчете процессов растяжения полимерных ните медицинского назначения й выделения из полной механической работь деформирования упругой составляющей, которая определяется по начальном модулю упругости.

В шестой главе приведены компьютерные методики расчета спектров време] релаксации и запаздывания полимерных нитей медицинского назначения дл математических моделей релаксации и ползучести с нормированными функциями (1 -(4).

Времена релаксации и запаздывания характеризуют времена переход условных "релаксирующих" или "запаздывающих" частиц полимерных нитей и одного устойчивого состояния в другое. Характер таких переходов может быт различный и обусловлен, как строением полимерных нитей, так и величине приложенной деформации или нагрузки. В одних случаях он объясняете информационными переходами внутри макромолекулы полимера, когда меняется е форма. В других случаях - происходят сдвиги макромолекул друг относительно друг и т.д.

Для построения обоснованной математической модели механических свойст полимерных нитей медицинского назначения полезно иметь представление спектрах релаксации Н и запаздывания то есть о распределениях релаксирующи или запаздывающих частиц по собственным временам релаксации или запаздывани Форма спектров релаксации и запаздывания для случая математической модели (5 (6) определяется соответственно структурными коэффициентами Ас и Аа Например, спектры релаксации и запаздывания нити ПВДФ-5 показаны на рис.

Рисунок 5. Форма спектра времен Рисунок б. Форма спектра врёмен релаксации нити ПВДФ-5. запаздывания нити ПВДФ-5

Следует заметить, что в первом приближении спектры времен релаксации ~Н\ времен запаздывания (У^ представляют собой производные по логарифмическ

временной шкале от нормированных функций релаксации (9) и запаздывания (1 соответственно, то есть с учетом формул (7), (8), получаем

^ 1> ^ - - С1 — Об)

в1=Асг-<Ра(-(1~<Ра()[=г (17)

Имея представление о форме спектров релаксации и запаздывания, можно ггегрированием получить соответствующую нормированную функцию - основу атематической модели вязкоупругих свойств.

ВЫВОДЫ

1. Предложенный интегральный критерий выбора математической модели елаксации полимерных нитей я позволяет производить наилучший выбор атематической модели релаксации, наиболее подходящей для конкретной олимерной нити медицинского назначения.

2. Предложенный интегральный критерий выбора математической модели олзучести полимерных нитей позволяет производить наилучший выбор атематической модели ползучести, наиболее подходящей для конкретной олимерной нити медицинского назначения.

3. Разработанные компьютерные методики прогнозирования релаксации олимерных нитей медицинского назначения с учетом наилучшего выбора атематической модели релаксации позволяют с большой степенью точности ассчитывать характеристики релаксации.

4. Разработанные компьютерные методики прогнозирования ползучести олимерных нитей медицинского назначения с учетом наилучшего выбора {атематической модели ползучести позволяют с большой степенью точности ассчитывать характеристики ползучести.

5. Предложенные компьютерные методики прогнозирования деформационных восстановительных процессов с учетом наилучшего выбора математических

оделей релаксации и ползучести позволяют с большой степенью надежности рогнозировать деформационные и восстановительные процессы полимерных нитей едицинского назначения, что подтверждено данными эксперимента.

6. Разработанные компьютерные методики разделения полной деформации и оответствующей ей механической энергии деформирования на компоненты озволяют производить оценки упругих и вязкоупруго-пластических свойств олимерных нитей медицинского назначения, играющих важную роль при отборе

тей для производства медицинских изделий, обладающих требуемыми упругими, язкоупругими и пластическими свойствами.

7. Предложенные компьютерные методики расчета спектров времен релаксации запаздывания полимерных нитей медицинского назначения с учетом наилучшего

ыбора математических моделей релаксации и ползучести позволяют оценить елаксационные особенности материалов и оценить способность материалов к олзучести.

8. Все разработанные в диссертации компьютерные методики были опробованы а большой группе полимерных нитей медицинского назначения с положительным езультатом, что дает основание считать предлагаемые компьютерные методики ниверсальными и рекомендовать их для широкого внедрения в научно-гсследовательский процесс материаловедческих лабораторий.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах Статьи в рецензируемых журналах, входящих в "Перечень ВАК РФ./':

1. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г. Моделирование деформационных свойст полимерных материалов//Дизайн. Материалы. Технология, 2008, № 1 (4), с. 140 145.

2. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г., Литвинов A.M. Вариант прогнозировали деформационных процессов полимерных материалов//Дизайн. Материаль Технология, 2008, № 3 (6), с. 85 - 91.

3. Жуковский В.А., Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г., Слуцкер Г.Я., Столяров О.Н Терушкина О.Б., Гриднева А.В. Деформационные свойства синтетических мононите медицинского назначения//Химические волокна, 2008, № 4, с. 25-28.

4. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г., Литвинов A.M. Компьютерное прогнозировани вязкоупругих процессов полимерных материалов//Дизайн. Материалы. Технологи 2008, №4 (7), с. 100- 103.

5. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г., Литвинов A.M., Абрамова И.В. Вариан спектрального моделирования механической релаксации и ползучести полимерны материалов//Дизайн. Материалы. Технология, 2009, № 1 (8), с. 100 - 104.

6. Ростовцева Н.Г., Литвинов А.М., Абрамова И.В., Артемьева Е.Н. Прогнозировани процессов ползучести швейных материалов//Дизайн. Материалы. Технология, 200 №2 (9), с. 30 -31.

7. Ростовцева Н.Г., Литвинов A.M., Федорова C.B., Макаров А.Г. Прогнозировани деформационных процессов полимерных материалов в условиях меняющейс температуры//Дизайн. Материалы. Технология, 2009, № 3 (10), с. 69 - 71.

8. Ростовцева Н.Г., Литвинов A.M., Фёдорова C.B., Макаров А.Г. Вариан спектральной интерпретации релаксации и ползучести полимерных нитей//Дизай Материалы. Технология, 2009, № 4 (11)с. 66 - 68.

9. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г., Фёдорова C.B., Лебедева C.B.. Компьютерно моделирование вязкоупругих морских полимерных канатов/УДизайн. Материаль Технология, 2010, № 1 (12), с. 100-105.

10. Ростовцева Н.Г., Макаров А.Г., Пушкарь Д.В. Прогнозирование процессо обратной релаксации полимерных материалов//Известия вузов. Технология легко промышленности, 2010, № 1, с. 64 - 65.

11. А. Г. Макаров, Н. Г. Ростовцева, Е. Н. Артемьева, С. В. Лебедева. Моделирован деформационных свойств арамидных материалов//Дизайн. Материалы. Технологи 2010, №2 (13), с. 25-29.

12. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г., Лебедева C.B., Каланчук О.Э. Моделирован нелинейно-наследственной ползучести геотекстильных неткань материалов//Дизайн. Материалы. Технология, 2010, № 3 (14), с. 68 - 71.

13. Макаров А.Г., Каланчук О.Э., Пушкарь Д.В., Ростовцева Н.Г. Компьютерн моделирование и прогнозирование деформационных процессов парашютнь стоп//Дизайн. Материалы. Технология, 2010, № 4 (15), с. 83 - 87.

Другие публикации:

4. Ростовцева Н.Г., Литвинов A.M. Вариант моделирования вязкоупругости текстильных атериалов технического назначения//В кн.: Всероссийская научно-техническая онференция "Современные технологии и оборудование текстильной промышленности" ЕКСТИЛЬ-2006,28 - 29.11.2006.

5. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г., Киселев C.B. Спектральное моделирование елинейно-наследственной ползучести иглопробивных нетканых материалов//Вестник ПГУТД, 2007, № 14, с. 47 - 53.

6. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г., Литвинов A.M. Вариант решения задачи по рогнозированию деформационных процессов полимеров//В кн.: IV Международная онференция "Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений", амбов, июнь 2007.

7. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г., Столяров О.Н., Дроботун Н.В. Механическая елаксация высокорастяжимых обкрученных эластомерных нитей//В кн.:

еждународная конференция "Инновационные и наукоемкие технологии в текстильной легкой промышленности", апрель 2008, МГУДТ.

8. Ростовцева Н.Г., Терушкина О.Б. An Invesigation of the Viscoelastic Properties of ynthetic Threads for Medical Purposes//B кн: Modern Problems of Polymer Science "4th aint-Petersburg Young Scientists Conference", April 15 - 17, 2008.

9. Демидов A.B., Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г., Дроботун H.B. A New Approach to odeling the Time-dependent Mechanical Behavior of Textile Yarns//B кн.: "44 Congress

EKT", 23-27.09 2008.

0. Литвинов A.M., Ростовцева Н.Г., Дроботун H.B. Вариант математического юделирования деформационных процессов синтетических нитей//Известия вузов, ехнология легкой промышленности, 2008, № 1 (т.1), с. 60 - 63.

1. Дроботун Н.В., Терушкина О.Б., Ростовцева Н.Г., Макаров А.Г. Механическая елаксация высокорастяжимых текстильных нитей//Вестник СПГУТД, 2008, № 15, с. 31 -3.

2. Ростовцева Н.Г., Абрамова И.В., Макаров А.Г. Вариант прогнозирования упругой, язкоупругой и пластической компонент деформации полимерных нитей// Известия узов. Технология легкой промышленности, 2009, № 1 (т.З), с. 53 - 56.

3. Ростовцева Н.Г., Литвинов A.M., Абрамова И.В.. Вариант математического оделирования механических свойств полимеров//Вестник СПГУТД, 2009, № 1 (16), с. 3-56.

4. Ростовцева Н.Г., Федорова C.B., Литвинов A.M. Математическое моделирование язкоупругости полимерных материалов//Вестник СПГУТД 2009, № 2 (17), с. 61-64.

5. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г., Лебедева C.B., Пушкарь Д.В. Вариант атематического моделирования вязкоупругости морских полимерных канатов //Вестник ПГУТД. Серия 1: Естественные и технические науки, 2010, №4, с. 57-60.

6. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г. Прогноз релаксационных процессов полимерных атериалов. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ » 2008613060. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 25.06.2008//0публиковано: рограммы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем, № 3, 2008, с. 14.

7. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г. Прогноз вязкоупругой ползучести полимерных атериалов. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2 2008613058. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 25.06.2008//0публиковано:

Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем, № 3, 2008,

28. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г. Прогноз деформационных процессов полимерн материалов. Свидетельство об официальной регистрации программы для Э № 2008613057. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 25.06.2008//0публиков Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем, № 3, 2008,

29. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г. Прогноз восстановительных процессов полимерн материалов. Свидетельство об официальной регистрации программы для Э № 2008613062. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 25.06.2008//0публиков Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем, № 3, 2008,

30. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г. Оптимизация параметров математической мод релаксации полимерных материалов. Свидетельство об официальной регистр; программы для ЭВМ №2008613061. Зарегистрировано в Реестре программ для Э 25.06.2008//0публиковано: Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральн микросхем, № 3,2008, с. 314-315.

31. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г. Оптимизация параметров математической мод ползучести полимерных материалов. Свидетельство об официальной регистр; программы для ЭВМ №2008613059. Зарегистрировано в Реестре программ для Э 25.06.2008//0публиковано: Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральн микросхем, № 3,2008, с. 314.

32. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г., Дроботун Н.В. Расчет компонент деформ; полимерных материалов. Свидетельство об официальной регистрации программы ЭВМ №20086133133. Зарегистрировано в Реестре программ для Э 30.06.2008//0публиковано: Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральн микросхем, № 3,2008, с. 331-332.

33. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г., Дроботун Н.В. Расчет компонент механичес работы деформирования полимерных материалов. Свидетельство об официаль регистрации программы для ЭВМ № 20086133135. Зарегистрировано в Реестре прогр для ЭВМ 30.06.2008//0публиковано: Программы для ЭВМ. Базы данных. Tononoi интегральных микросхем, № 3,2008, с. 332.

34. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г., Дроботун Н.В. Расчет спектров релакса полимерных материалов. Свидетельство об официальной регистрации программы ЭВМ №20086133134. Зарегистрировано в Реестре программ для Э 30.06.2008//0публиковано: Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральн микросхем, № 3,2008, с. 332.

35. Макаров А.Г., Ростовцева Н.Г., Дроботун Н.В. Расчет спектров запаздываг полимерных материалов. Свидетельство об официальной регистрации программы ЭВМ №20086133132. Зарегистрировано в Реестре программ для Э 30.06.2008//0публиковано: Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интеграль микросхем, № 3,2008, с. 331.

314.

313-314.

315.

Подписано в печать 13.08.2010. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 0,9. Формат 60 * 84 1/16. Тираж 100 экз. Заказ № 87 Отпечатано в типографии СПГУТД 191028, Санкт-" бург, ул. Моховая, д.26