автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Моделирование релаксационных процессов в нитях и разработка методов оценки их деформационных свойств

МОСКИН Илья Валерьевич

'На правах рукописи

МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЛАКСАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В НИТЯХ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ИХ ДЕФОРМАЦИОННЬ1Х

СВОЙСТВ

Специальность 05.19.01 - Материаловедение производств текстильной и

легкой промышленности

Автореферат

Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 ДЕК 2008

Москва-2008

003457241

Работа выполнена на кафедре высшей математики Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

кандидат технических наук, доцент

Ведущая организация:

Саркисов Валерий Шмавонович

>

Юхин Сергей Семенович Майоров Михаил Александрович ОАО НПК «ЦНИИ Шерсть»

Защита состоится « 2-3 » Зък^&рА 2008г. В часов на заседании диссертационного совета Д 212.139.02 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина» по адресу 119071, Москва, ул. М. Калужская, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина».

Автореферат разослан «_ 2008г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор . Шустов Ю.С.

Г/,-'

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Широкое применение комплексных нитей технического назначения в промышленности, получение нитей с заданными свойствами и оценка их эксплуа1ациинных свойств определяет актуальность задач, связанных с разработкой теории и методик для описания и прогнозирования поведения нитей под нагрузкой.

Одним из этапов разработок по получению, проектированию и эксплуатации нитей и волокон является этап прогнозирования механических свойств конечного изделия или изменения свойств материалов при их эксплуатации. В методологическом аспекте основой решения задач прогнозирования поведения нитей под нагрузкой, является разработка моделей или Феерий.

Развитие подходов для описания деформационных свойств текстильных нитей, с учетом их особенностей, складывалось по мере развития описания вязкоупругости низкомолекулярных (твердых тел) и полимерных материалов. На современном уровне развития науки о полимерах наиболее разработанными подходами с точки зрения количественного описания и прогнозирования вязкоупругих свойств нитей и изделий из них (тканей и других изделий), являются наследственные теории, математические и механические модели. Однако их применение в основном ограничивается применением для количественного описания и прогнозирования в области малых деформаций. Одним из методов расширения применимости моделей в методологическом аспекте является поиск новых функций ползучести или релаксации напряжения, позволяющих расширить диапазон количественного описания ползучести или релаксации напряжения, на которых в основном и базируются существующие методики прогноза, а также, введение в математическое описание модели возможного изменения упругих и вязких характеристик, входящих в математическое описание разрабатываемых моделей.

Цель работы. Цель работы состояла в изучении деформационных свойств нитей и разработке механической модели и методик прогнозирования вязкоупругих свойств нитей при различных режимах-деформации (на-гружения).

В задачи работы входило:

- экспериментальное изучение влияния нагрузки и температуры на ползу-# честь нитей;

- построение механической модели и разработка методик прогнозирования вязкоупругих свойств нитей по данным, полученным из обработки кривых ползучести с применением новой функции ползучести;

- экспериментальное изучение вязкоупругих свойств комплексных нитей технического назначения при различных режимах нагружения (режим растяжения с постоянной скоростью деформации, режим релаксации напряжения) с целью апробации разработанных методик прогнозирования;

- создания программного продукта на основе математического описания разработанной механической модели для моделирования поведения нитей под нагрузкой.

Научная новизна работы состоит в приоритете следующих результатов: в разработке механической модели для описания нелинейных вязкоупругих свойств нитей, с применением функции ползучести арктангенс от степенного аргумента и в разработке методов прогнозирования деформационных свойств нитей по данным полученным из обработки кривых ползучести, а также в прогнозировании деформационных свойств нитей при высоких скоростях на-гружения.

Научная значимость работы заключается в разработке методик для описания и прогнозирования нелинейной вязкоупругости нити, проявляемой при ее одноосном нагружении, включая и высокоскоростное растяжение, по данным ползучести нитей и по диаграммам растяжения на основе механической модели, математическое описание которой учитывает активирующее влияние напряжения в виде введения в нее новой функции ползучести, а также изменения упругих и вязких характеристик модели в процессе ее растяжения.

Практическая значимость работы состоит в разработке методов1 для осуществления прогноза деформационных свойств нитей с применением написанной программы, с алгоритмом, построенным на основе математического описания разработанной механической модели.

Личный вклад автора. Основная роль в постановке и решении задач, в непосредственном выполнении ряда экспериментальных исследований, в обобщении результатов и формулировке выводов, изложенных в диссертации, принадлежит соискателю.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на 9 международной конференции "Безопасность АЭС и подготовка кадров 2005"(г. Обнинск, 2005 г.); Всероссийской научно - технической конференции "Современные технологии и оборудование текстильной промышленности", Текстиль - 2005 (г. Москва, 2005г.); Межвузовской научно - технической конференции аспирантов и студентов - Поиск - 2006 (г. Иваново, 2006); Международной конференции (г. Иваново, 2006,2007г.), Международной научно -технической конференции "Современные технологии и оборудование текстильной промышленности". Текстиль - 2006, 2007 (г. Москва, 2006г., 2007г.); научной сессии МИФИ - 2007(г. Москва, 2007г.)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 работ. Список основных публикаций приведен в автореферате.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и приложения. Работа изложена на 176 страницах и содержит 49 рисунков, 4 таблицы и список используемой литературы из 125 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение

Во введении обоснована актуальность темы исследований, формулируется цель и определены пут;; сс реализации.

Глава 1. Модельное описание вязкоупругих свойств нитей.

В первой главе приведен обзор работ, связанных с теоретическими подходами описания нелинейной вязкоупругости текстильных материалов и в частности нитей. В этой главе проведен анализ литературных данных и показана проблема, связанная с описанием вязкоупругих свойств нитей/В ней также приводится формулировка цели исследований и приводится постановка задач для ее реализации.

Глава 2. Объекты исследования и режимы деформирования нитей при ' механических испытаниях.

В качестве объектов исследований использовались комплексные нити и мононити технического назначения: лавсановая нить, капроновая нить и вискозная нить. Исследования на ползучесть и релаксацию напряжения в режиме одноосного нагружения проводили на релаксометре деформации и релак-сометре напряжения конструкции кафедры Сопротивления материалов СПГУТД. Растяжение с постоянной скоростью перемещения зажимов проводили на разрывной машине Инстрон -1122, применяя волоконные зажимы'.

Глава 3. Аналитическое описание ползучести нитей при различных режимах нагружения. » *

Задача, связанная с аналитическим описанием ползучести нитей включает в себя решение нескольких задач, из которых выделим следующие: задача, связанная с установлением возможности применения положения об аддитивности деформации; задача, связанная с выбором функции ползучести; задача, связанная с установлением изменения модуля упругости в процессе деформации; задача, связанная с определением упругих и вязких характеристик нити по кривым ползучести. Поэтому в данной главе приводится экспериментальный материал по изучению ползучести лавсановых, капроновых и вискозных нитей и аналитическое описание ползучести с функцией арктангенс от степенного аргумента, которая ранее не применялась для описания ползучести нитей в области малых деформаций.

Установлено, что семейство кривых ползучести исследованных нитей в

координатах е- !gr, по форме, характеризуются наличием различных кривых,

наличием кривых S- образной формы. При малых напряжениях, параметр dp

скорости ползучести —— возрастает во времени с ростом напряжения, а при d lg i .

больших напряжениях параметр скорости ползучести убывает во времени с

увеличением напряжения. Такая зависимость между параметром скорости ползучести и напряжением позволяет предположить, что, помимо увеличения деформации с ростом напряжения, активирующее действие напряжения на процесс ползучести исследованных нитей в рассматриваемой , области деформаций проявляется и в ускорении выхода нитей находящихся под нагрузкой к равновесному состоянию.

Для аналитического описания вязкоупругости нитей провели анализ

семейства кривых податливостей построенных в координатах ,( О = —,

где D- податливость, e(t) - деформация, зависящая от времени t, а - напряжение). Семейство кривых податливостей также как и кривые ползучести, построенные в координатах г-lg/, характеризуются теми лее формами кривых, причем характер изменения формы кривых зависит от величины напряжения. При наблюдаемой картине расположения кривых податливостей следует ожидать наложение кривых при их горизонтальном сдвиге, что в свою очередь определяет возможность построения обобщенной кривой в координатах D-lgí. Построение обобщенной кривой производилось смещением экспериментальных кривых вдоль оси tgr, до их совмещения. Обобщенные кривые для исследованных нитей характеризуются S - формой.

Из полученных результатов следует, что для описания кривых ползучести исследованных нитей применим принцип напряженно - временной аналогии, что является важным фактором для аналитического описания ползучести нитей.

Также были проведены исследования связанные с изучением ползучести лавсановой нити в температурном интервале от 20°С до 100°С. Показана возможность применения температурно - временной аналогии для описания ползучести нитей в данном температурно - временном интервале.

Для аналитического описания ползучести и прогнозирования вязкоуп-ругих свойств, исследуемых нитей в области малых деформаций по кривым ползучести при их нагружении (разгрузке) предположили, что нелинейная вязкоупругость мононитей или волокон, являющихся компонентами нити, описывается трехэлементной моделью В.Ш Саркисова - В.Г. Тиранова, учитывающей активирующее влияние напряжения на процесс деформации нитей. Особенностью математического описания данной трехэлементной механической модели является учет введенного положения о независимости энергии активации AU(a) = U0-U(a) (<т - напряжение, U0- энергетическая константа при сг= 0) от режимов деформирования, при которых достигается заданное напряжение, и зависимости коэффициента вязкости r¡l от текущего времени и уровня предварительной высокоэластической деформации.

Из предположения, что вязкоупругость мононити (волокна) описывается трехэлементной механической моделью, следует, что напряжение в /' - той моно нити равно: 1

а

(1)

где е- деформация /-той мононити, о-, - напряжение в г - той моно нити, г -время, ?7(-) = 77(ст,,/,7\) - коэффициент вязкости 1 - той мононити, Т- температура растяжения нити.

Из уравнения баланса сил и условия совместности деформаций мс;ю-нитей с применением уравнения (1) получено дифференциальное уравнение для описания вязкоупругости нити, включающее в себя упругие и вязкие характеристики компонент нити. Данное уравнение имеет следующий вид;

ds_ di

cos41?,

da

^m^Qcos4 ¿>, cos419,

dt

m, K2¡ cos4 9, 1+ j=!-

cos4

¿/n,r;,()cos4 9,

(2)

гдег - деформация нити, a - напряжение нити, 9, - угол образованный между направлением приложенной силы к нити и направлением силы в г - той

s,

моно нити, т, = — - доля i - того компонента в сечении перпендикулярном

силе Р, sr площадь поперечного сечения i - той моно нити, S- площадь поперечного сечения нити.

Из дифференциального уравнения (2), при условии = 81 =... = Э„ = 0, выводится дифференциальное уравнение для описания нелинейной вязкоуп-ругости комплексной нити. Для применения дифференциального уравнения (2) для описания вязкоупругости однокомпонентной нити предположили, что

Еп =Еп = ... = £,„=£,, £21 =Е21 *=... = Ег„=Ег. В ЭТОМ случае ¿m,cos4 ¿>=(cos4«9,>,

(=i

3 Smi4,0cos4 ('Дет,,c)cos4 S¡). Далее предположили, что число мононитей в *

нити достаточно велико. При этих условиях, для нахождения средних значений перечисленных величин воспользовались подходом В.П. Щербакова применившим для установления зависимости между напряжением и деформацией крученой нити модель цилиндра с винтовой линией (переход от дискретной модели к непрерывной модели). При таком подходе и равенстве <cos4 &,) = cosг р, где р - угол крутки, дифференциальное уравнение (2) примет вид:

de | еЕ2 cos2 р 1 do L^eA о

Л (T}(a,,t)cos4 9,) £,cos2 /? dt [ J<^(CTi,/)cos4 5,) '

Дифференциальные уравнения (2) и (3) по своей структуре аналогичны дифференциальному уравнению для описания нелинейной вязкоупругости мононитей и включает в себя их упругие и вязкие характеристики, а также характеристику крутки мононитей и нити.

Для вычисления (r¡(a,,í,)cos4i9,>, в случае, когда для описания вязкоуп-ругих свойств нити применяется функция Кольрауша, а зависимость времени

запаздывания от напряжения описывается экспоненциальной функцией, то в этом варианте для установления зависимости между коэффициентом вязко-

crcos219,

сти и временем запаздывания с использованием равенства ст, = —-'■—,

]Гт, cos4 9,

была получена зависимость, для (t7(ct,,£)cos4 которая имеет вид:

_ Е^'т* cos4 р

к аа sin fl

1-ехр&аег1 1- '

cos р

ехр(- каст), (4)

где £, - текущее время, к - постоянная, г0 - предэкспоненциальный множитель в зависимости времени запаздывания от напряжения.

Из (4) следует, что если /?-»О, то (7/(<r,,¿;)cos4,9,) схр(-каст)- за-

висимость для комплексной нити, состоящей из одной компоненты.

В работе показано, что если к описанию ползучести моно нитей применим принцип напряженно временной аналогии, то он применим и для описания ползучести нити. В работе также показано, что если нелинейная вязкоуи-ругость мононитей описывается трехэлементной механической моделью, то нелинейная вязкоупругость нити также будет описываться трехэлементной механической моделью.

Дифференциальное уравнение модели для описания вязкоупрутЬсти комплексной нити имеет следующий вид:

de ____1 da L | E2 ^ a_

где и E2 - упругие характеристики модели, r¡(:,^) = r¡[AU(arl),^] - коэффициент вязкости, ди(<т„)- энергия активации, определяемая из экспериментов на ползучесть при напряжении a¡¡, Г-температура, в,- уровень предварительной высокоэластической деформации.

Из дифференциального уравнения (5) при а = const, и е, = 0 при его решении относительно е получим уравнение ползучести модели:

-ехр

-'Os*

(6)

Для аналитического описания ползучести исследуемых объектов рассмотрим уравнение ползучести с функцией ползучести арктангенс от степенного аргумента: — агс/# —Ц - нормированная функция, где т(а)- время загс

паздывания зависящая от напряжения, к- постоянная, I - текущее время. Анализ данной функции показал, что по отношению к функции Кольрауша, ее применение позволит расширить напряженно-деформационно - временной диапазон описания ползучести нитей.

Используя выведенную формулу для установления зависимости между функцией ползучести и коэффициентом вязкости, для получили сле-

дующую зависимость от напряжения и текущего времени:

Е^ят

17(<т,0 =

2 агЩ\ —Ц

2 Ы

к-1

(7)

После подстановки (7) в (6) и вычисления интеграла, получим уравнение ползучести модели с нормированной функцией арктангенс от степенного аргумента.

, ч <т а 2

£(/) = - + ---агс/ё

Е2 к

(8)

Анализ уравнения ползучести модели (8) показал, что зависимость кривых ползучести разрабатываемой модели в координатах е — 1в*, по форме кривых ползучести идентичны кривым ползучести исследованных нитей в тех же координатах, что позволяет рассматривать функцию арктангенс как пробную фуикцию для описания ползучести реальных объектов..

На рис.1 (а, б) приведены экспериментальные диаграммы ползучести лавсановой нити (Т= 114 текс.) и капроновой нити (Т= 29 текс), построенные в координатах е - .

е,%

з-

а 6-(МПа) Е,%

4-

-1 0 , 1Ё«,МНН -10 12 18'.мни

а) б) Рис.1 - Деформационные зависимости исследуемых образцов: а) Зависимость деформации лавсановой нити от % I: (Ч - мин); -

эксперимент, -•- - расчет; б) Зависимость деформации капроновой нити от (1 - мин);--эксперимент,-*- - расчет.

Для количественного описания ползучести исследуемых нитей с применением уравнения (8), применялся графо - аналитический метод, который изложен в работах В.Г. Тиранова и выведенные формулы для вычисления постоянной "к" и для вычисления г(ст).

Из сопоставления расчетных и экспериментальных диаграмм ползуче-стей для лавсановой нити (рис. 1а), расчетные значения кривых ползучести, полученные с использованйем уравнения (8) при значениях к = 0.25, Д=£,"'=б.5-10"3 (%/МГТа),Вг = E¡' =6,4-10"3(%/МПа), и известной зависимости lgт от а, в рассматриваемом временном интервале, достаточно хорошо согласуются с экспериментальными, что является необходимым условием для прогнозирования вязкоупругих свойств нитей по диаграммам ползучести.

Хорошее соответствие между экспериментальными и расчетными кривыми ползучестями наблюдается и для капроновой нити (рис. 16). Расчетные значения кривых ползучести получены при D,=E¡1 =0,014(%/МПа), D2 = £j'=0,05&5 (%/МПа), ¿ = 0.25 и известной зависимости Igr от а. Аналогичное соответствие экспериментальных и расчетных кривых ползучести наблюдается и для вискозной нити. Сопоставление экспериментальных и расчетных кривых ползучести для капроновой нити в интервале температур от 20° С до 100° С также показывает их хорошее соответствие. Следует отметить, что значения параметра "к"незначительно изменяется от режимов ползучести (0.24-0.27).

Показано, что применение уравнения (8) расширяет описание деформационно - временного интервала, по сравнению с уравнением ползучести модели с функцией Кольрауша на 23%.

Глава 4. Количественное описание нелинейной вязкоу пру гости нитей при различных режимах иагружения.

В данной главе приводятся результаты исследований связанные с количественным описанием и прогнозированием нелинейной вязкоупругости нитей с применением разработанной модели по данным, полученным из кривых ползучести (прогнозирование кривых релаксации напряжения и диаграмм ползучести - область малых деформаций).

Для прогнозирования диаграмм растяжения с постоянной скоростью деформации по диаграммам ползучести рассматривали уравнение (5) при е, = 0 и Т - const.. После подстановки зависимости (7) в (5) и решения полученного дифференциального уравнения относительно а при — = V = const.,

dt

получим:

Ега I

где / =

М)

М)

2 , ( е

агсЩ ——

М)

(10)

где V = у - скорость деформации, где г(-) = т(а„)- время запаздывания, определяемая из кривых ползучести для заданного сг„.

Для решения уравнения (9) относительно е при и а = 1.985,

подынтегральную функцию интеграла (10) разложили в ряд по степеням

М)

, и после проведения интегрирования, в рассматриваемом приближении,

(П)

получили для I следующую зависимость:

/ = 1.000+ 0.82з(-^1 +1.38з(-^тт1 +0.07/-^)

В данном приближении максимальная относительная ошибка в рассматриваемом деформационно - временном интервале, не превышает 1.5(%).

Из (9) и (11) выводится уравнение для вычисления е при заданной скорости деформации и известных значениях £[,£2. зависимости г(-) ото-, определяемых из экспериментов на ползучесть.

На рис.2 приведены экспериментальные диаграммы растяжения лавсановых нитей (1-К = 50(%м„) 2-V = 0.25^Умин)) и расчетные точки (•К = -Ж- - V = 0.25(0^/т)). Из сопоставления расчетных и экспериментальных точек следует их удовлетворительное соответствие.

1 2 з £ (%) Рис.2 - Фрагменты диаграмм растяжения лавсановой нити;

1-У=0.25%/мин.,2-У=50%/мин.,3- У-1.92-105%/мин (32 сек1); --эксперимент, -•- и -Ж- расчет.

Соответствие между экспериментальными и расчетными значениями диаграмм растяжения указывает на возможность применения изложенного подхода для описания и прогнозирования нелинейной вязкоупругости нитей по диаграммам ползучести. Однако следует отметить, что приведенная методика прогноза для описания диаграмм растяжения нити 1 и 2 (рис.2), не позволяют описать диаграмму растяжения 3 (к = 32с-1), полученную A.M. Сталеви-чем, при высокоскоростном растяжении с приведенными упругими и вязкими характеристиками. Такое положение, по-видимому, обусловлено изменением механизма деформации нити при сверхвысоких скоростях растяжения.

Для описания диаграммы растяжения нити 3 приведенной на рис.2 брали значение акустического модуля Е1а =1.18£,. В этом случае, перестраивается зависимость lgrOT а таким образом, что наперед заданному времени запаздывания г, будет соответствовать напряжение 1.18ст, (приближение незначительного изменения активационного объема при увеличении модуля).

Из сопоставления расчетных точек, полученных по разработанной методике с применением уравнения (9), с экспериментальными точками, следует их удовлетворительное соответствие при ЕКа = 182 МПа/% (рис.2 кривая 3).

В данной главе также приводятся результаты исследований, связанные с описанием диаграмм мононити с учетом изменения модуля упругости в процессе её растяжения. Исследования по установлению Е от в проводили по методике изложенной в работах В.Ш. Саркисова и В.И. Герасимова с соавторами.

■Для введения зависимости модуля упругости Е от е0 в аналитическое описание математической модели, исходили из того, что при деформации мононити сначала реализуется упругая деформация (мгновенно), а затем деформация, обусловленная активационными процессами, зависящая от текущего времени. При достижении определенного уровня деформации е'а мононити, активационные процессы начинают влиять на изменение величины модуля упругости мононити при дальнейшем её растяжении. Из вышеизложенного, и исходя из положения об аддитивности упругой деформации и еа (высокоэластическая и остаточная деформация), получено дифференциальное уравнение модели решением которого с учетом введенных зависимостей, de. d е ( е | de

—- = А—ехр--и — = V, является уравнение

dt еа [ е„ dt

сг = а, + Е(еа)

(12)

где р(го) = г0 • ехр{-• ехр\-ехр^-• >

Е{е„)= Р[<р{е<,% г, - деформация, соответствующая началу возрастания модуля упругости, ст, - напряжение, соответствующее началу возрастания модуля упругости.

Е{еа)=Е-ехр\а-Ср{еа)], (13)

где а - постоянная, Е - модуль упругости при е = .

На рис.3 приведены расчетные диаграммы растяжения, полученные с использованием выражения (12) и экспоненциальной зависимости Е от еа (13). При расчете использовались следующие числовые значения параметров входящих в (12) и (13):

1-К, =\.25-\0~2ми)Г],Е = 5ГПа, а = 4, ^ = 1.9, =0.6%, а,=25МПа, с0=3%;

2- Г2=1.25миц-\Е = 5ГПа, а = 4= 1.68,г, = 1.2%, а,=55МПа.

Значение — и е0 Определяли из построенной зависимости от е. *

Постоянную а, вычисляли с использованием (13) и экспериментальной кривой Е от в. Численные значения г,и а, определяли из экспериментальной зависимости <т от е, исходя из условия начала возрастания £ от е.

Из сопоставления расчетных и экспериментальных кривых диаграмм растяжения (рис.3), в области малых и средних деформаций, следует их хорошее соответствие на качественном уровне и удовлетворительное на количественном уровне. Наблюдаемые различия на количественном уровне при е>4%, обусловлены примененными функциями для описания еа и соответственно Е(еа).

Рис.3. Фрагмент диаграммы растяжения капроновой мононити: 1-р; =1.25-10'2мин\ У2=1.25мин'

Глава 5. Обобщение результатов, их практическая значимость и выработанные рекомендации

Пятая глава посвящена обобщению результатов, их практический значимости и выработки рекомендаций. В основе выработанных рекомендаций для оценки эксплуатационных свойств нитей лежат разработанные методики описания и прогнозирования вязкоупругих свойств исследованных нитей

I

(методики прогнозирования вязкоупругих свойств нитей по данным, полученным из кривых ползучести и методики описания диаграмм растяжения нитей с учетом увеличения модуля упругости в процессе растяжения нити), что является необходимым условием для решения задач связанных с получением нитей с заданными свойствами.

Приложение. В приложении приведено описание алгоритма разработанных программ предназначенных для моделирования релаксационных процессов в нитях при их одноосном нагружении. (данные программы внедрены в учебный процесс на кафедре РК-6, факультета РК МГТУ им. Н.Э. Баумана для проведения лабораторных работ).

Основные выводы.

1. В результате проведения исследований ползучести комплексных нитей (капроновая нить, лавсановая нить, вискозная нить) показана возможность описания ползучести исследованных объектов уравнением ползучести, включающим в себя в качестве функции ползучести функцию арктангенс от степенного аргумента, учитывающую активирующее действие напряжения на процесс деформации.

2. Разработана методика определения упругих и вязких характеристик входящих в уравнение ползучести с функцией арктангенс от степенного аргумента с применением принципов напряженно - временной аналогии и темпе-ратурно - временной аналогии и выведенных формул. »

3. Разработана модель для моделирования поведения крученой нити под нагрузкой, в которой поведение компонент крученой нити под нагрузкой моделируется трехэлементной механической моделью. Разработанная модель описывается дифференциальным уравнением первого порядка, учитывающим активирующее действие напряжения и температуры на процесс деформации. Разработанная модель также описывается интегральными уравнениями с ядром ползучести и резольвентой учитывающими активирующее действие напряжения на процесс деформации.

4. На основе анализа дифференциального уравнения модели показано, что если для описания ползучести компонентов нити применимы принципы напряженно - временной аналогии или температурно - временной аналогии, то для описания нелинейной вязкоупругости крученой нити применимы те же принципы, что и для описания компонент крученой нити.

5. На основе анализа модели установлено, что время релаксации компонент нитей увеличивается с ростом угла крутки, в то время как время релаксации самой нити и коэффициент вязкости нити уменьшаются с увеличением угла крутки. Показано, что в рамках рассматриваемой модели различие в зависимостях времени релаксации мононити и нити от угла крутки определяется уменьшением упругих характеристик нити с увеличением угла крутки.

6. На основе полученного дифференциального уравнения модели для описания нелинейной вязкоупругости крученой нити, как частный случай, получе-

но дифференциальное уравнение для описания нелинейной вязкоупругости многокомпонентной комплексной нити.

7. Разработаны методики прогнозирования релаксации напряжения и диаграмм растяжения комплексных нитей по данным кривых ползучести нити. При этом, дифференциальное и интегральные уравнения использовались с применением введенных зависимостей коэффициента вязкости от времени, напряжения и уровня предварительной деформации, а также с использованием функции ползучести арктангенс от степенного аргумента.

8. Разработана методика прогнозирования диаграмм растяжения, полученных при высокоскоростном растяжении нити по данным кривых ползучести.

9. На основе математической модели, учитывающей увеличение модуля упругости в процессе растяжения нити, разработана методика- описания диаграмм растяжения нити, позволяющая увеличить область описания диаграмм растяжения, как при малых скоростях нагружения, так и при больших скоростях нагружения нити, причем полученные уравнения отслеживают изменения в диаграммах растяжения при изменении скорости нагружения.

По теме диссертации опубликовано 16 работ, основными из которых являются следующие работы:

1. Саркисов В.Ш., Москин И.В., Тиранов В.Г. Модельное описание нелинейной вязкоупругости полиэтилентерефталатных и поликапроамидных ориентированных нитей. - Тез. докл. Всероссийская научно-техническая конференция «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль-2005). Москва, 2005 ,с. 141.

2. Саркисов В.Ш., Бекина A.A., Москин И.В., Тиранов В.Г. К модельному описанию нелинейной вязкоупругости ориентированных полимеров с применением гипотезы о подобии кривых ползучести. - Физико-химия полимеров (синтез, свойства и применение). Сборник научных трудов. Выпуск 12. Тверь, 2006 с.125-130.

3. Москин И.В., Бекина A.A. Саркисов В.Ш., К расчетному прогнозированию процессов деформирования синтетических нитей при различных режимах нагружения. - Межвузовская научно-техническая конференция аспирантов и студентов «Поиск-2006». Иваново, 2006, с.132-133.

4. Саркисов В.Ш., Бекина A.A., Москин И.В. К модельному описанию нелинейной вязкоупругости высокоориентированных поликапроамидных во- * локон. - Международная научно-техническая конференция «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс-2006). г.Йваново, 2006, с. 232-234.

5. Саркисов В.Ш., Москин И.В., Тиранов В.Г. Модельное описание нелинейной вязкоупругости полиэтилентерефталатных и поликапроамидных ориентированных нитей. - Химические волокна, № 3,2006,с.12-14.

6. Бекина A.A., Москин И.В., Саркисов В.Ш. К вопросу описания ползучести ориентированных волокон и нитей в области действия неразрушаюЩих нагрузок. - Тез. докл. Международная научно-техническая конференция

>f"

к i

«Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль-2006). Москва, 2006, с.181-182. ■!■■ •

7. Бекина A.A., Москин И.В., Саркисов В.Ш. Количественное описание не-; линейной вязкоупругости твердых тел в области' неразрушагощего дейстт вия напряжения. - Тез. докл. Научная сессия МИФИ-2007. Сборник научных трудов,т.9,2007,с. 118-120. • ••• j;.\.„«t. h>

8. Москин И.В., Саркисов А.Ш., Саркисов В.Ш;>Ювопросу.расчета вязкоуп- ■ ругих характеристик высокоориентированных полимеров по диаграммам ползучести с применением принципа напряженно-временной аналогии, г Физико-химия полимеров (синтез, свойствам применение). Сборник 'на-: учныхтрудов.Выпуск 13.Тверь,2007,с. 116-120.. с; ..> и.-мч. i ¡ i

9. Москин И.В., Саркисов В.Ш. К математическому Описанию диаграмм растяжения ориентированных поликапроадоидных. <: волокон, в; области средних деформаций. - Сборник научных трудов аспирантов МГТУ' им. А.Н. Косыгина. Выпуск 13. Москва, 2007,с.80-84.,i. -¡.„..Г'. .

10.А.А. Бекина, А.Ш. Саркисов, Москин И.В., В.Ш.' Саркисов. Влияние уровня предварительной высокоэластическо$ деформации на релаксацию напряжения в ориентированных моно нитях. - Международная научно-техническая конференция «Современные наукоемкие, технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Про-гресс-2007). г.Иваново, 2007, с. 162 .'

11.Москин И.В., Бекина A.A., Саркисов В.Ш К расчетному прогнозированию процессов деформирования синтетических нитей при различных режймах нагружения по диаграммам ползучести. - Известия1 ВУЗов, . 2007, №4,с.109-113 . ■ ■ '

12.Саркисов В.Ш., Бекина A.A., Москин И.В. О влияний ¡ предварительной высокоэластической деформации на релаксацию, напряжения ¡ориентированных волокон при сложных режимах нагружения.' - 'Известия* ВУЗов, 2007, №3,с.127-130 :••■•■->

Подписано в печать 20.11.08 Формат бумаги 60x84/16 Бумага множ. Усл.печ.л. 1,0 Заказ 387 Тираж 80 ГОУВПО «МГТУ им. А.Н. Косыгина», 119071, Москва, ул. Малая Калужская, 1

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. МОДЕЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ВЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ НИТЕЙ.

1.1 Строение нитей и волокнообразующих полимеров.

1.2 Теории и модели для аналитического описания вязкоупругих свойств нитей.

1.3 Механические характеристики нитей, их определение и взаимосвязь. 281.4. Практические и теоретические аспекты настоящей работы и ее задачи.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И РЕЖИМЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ НИТЕЙ ПРИ МЕХАНИЧЕСКИХ

ИСПЫТАНИЯХ.

2.1. Объекты исследований.

2.2 Механические испытания нитей.

ГЛАВА 3. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПОЛЗУЧЕСТИ НИТЕЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ НАГРУЖЕНИЯ.

3.1 Ползучесть комплексных нитей.

3.2 Модели для описания нелинейной вязкоупругости крученной и комплексной нити.

3.3 Аналитическое описание ползучести комплексных нитей с функцией арктангенс от степенного аргумента.

3.4 Разработка механической модели с функцией ползучести арктангенс от степенного аргумента, для описания нелинейной вязкоупругости комплексных нитей.

3.5 Выводы.

ГЛАВА 4. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПИСАНИЕ НЕЛИНЕЙНОЙ ВЯЗКОУПРУГОСТИ НИТЕЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ НАГРУЖЕНИЯ.- 109

4.1 Расчетное прогнозирование кратковременных процессов деформирования нитей по диаграммам ползучести с применением функции арктангенс от степенного аргумента.- 109

4.2 Влияние предварительной высокоэластической деформации на ползучесть и релаксацию напряжения комплексных нитей при сложных режимах нагружения.- 122

4.3 Оценки деформации комплексной нити при высокоскоростном нагружении по диаграммам ползучести.- 129

4.4 Количественное описание диаграмм растяжения нити с учетом изменения модуля упругости в процессе ее деформации.- 137

4.5 ВЫВОДЫ.- 148

ГЛАВА 5. ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ, ИХ ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И ВЫРАБОТАННЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.- 149

Широкое применение комплексных нитей технического назначения в промышленности и получение нитей с заданными свойствами является одной из причин в необходимости детального изучения физико-механических свойств нитей и разработки теорий или моделей для осуществления адекватного прогноза поведения нити, или изделия из них под нагрузкой. Получение нитей с заданными свойствами и оценка их эксплутационных свойств определяет актуальность задач, связанных с разработкой теории и методик для описания и прогнозирования поведения нитей под нагрузкой, и их практическую значимость.

Одним из этапов разработок по получению, проектированию и эксплуатации нитей и волокон является этап прогнозирования механических свойств конечного изделия или изменения свойств материалов при их эксплуатации. В методологическом аспекте основой решения задач прогнозирования поведения нитей под нагрузкой, является разработка моделей или теорий.

Развитие подходов для описания деформационных свойств текстильных нитей с учетом их особенностей складывалось по мере развития описания вязкоупругости низкомолекулярных (твердых тел) и полимерных материалов. Наиболее разработанными подходами с точки зрения количественного описания и прогнозирования вязкоупругих свойств нитей и изделий из них (тканей и других изделий) являются наследственные теории, математические и механические модели. Из существующих теоретических подходов для описания вязкоупругих свойств твердых тел (наследственные теории, механические модели, теории старения, течения и упрочнения, потоковая теория Эй-ринга и т.д.), для описания свойств текстильных нитей, волокон, пленок и т.д. наиболее широко применяются наследственные теории и механические модели.

Основой наследственных теорий является линейная теория наследственности, предложенная Больцманом, которую впоследствии развил Воль-терра. Большую значимость интегральных уравнений Больцмана-Вольтерра для описания вязкоупругих свойств полимерных материалов установили советские ученые Г.Л.Слонимский, В.А.Каргин и А.П.Бронский. Свой вклад в развитие данного направления внесли Ю.Н.Работнов, М.И.Розовский, Н.Х.Арутюнян, А.М.Сталевич и ряд других исследователей.

В основе описания вязкоупругих свойств полимерных материалов и, в частности, нитей с позиций механических моделей лежат работы Максвелла и Кельвина. Развитие модельных представлений для описания релаксационных процессов можно проследить по работам В.А.Каргина - Г.Л.Слонимского, Г.М.Бартенева, Г.Н.Кукина, А.Н.Соловьева, И.Уорда и других исследователей. Дальнейшее развитие модели В.А.Каргина - Г.Л.Слонимского применительно к комплексным нитям технического назначения было осуществлено В.Г.Тирановым.

Неотъемлемой частью разработки методов расчета и прогнозирования вязкоупругих свойств нитей является применение различных типов аналогий и подобий: температурно-временная аналогия, сило (напряженно) - временная аналогия, деформационно-временная аналогия. Основные идеи принципа температурно-временной и напряженно - временной аналогии аналогии были сформулированы П.П.Кобеко, А.П.Александровым и Ю.С.Лазуркиным. Кат-сифом, Алфрреем и О'Шонессом была предпринята попытка построения обобщенной кривой на основе экспериментальных данных ползучести (принцип сило-временной аналогии или напряженно - временной аналогии). Возможность применения данных принципов с целью количественного описания ползучести комплексных нитей с высокими механическими характеристиками была показана В.Г.Тирановым и А.М.Сталевичем.

Существенным вкладом в развитие количественного описания нелинейной вязкоупругости нитей являются работы В.Ш.Саркисова, В.Г.Тирано-ва, В.ИГерасимова. Ими экспериментально показано, что увеличение деформации полиэтилентерефталатных, поликапроамидных и полипропиленовых нитей и ориентированных волокон из перечисленных полимеров даже в области малых деформаций сопровождается увеличением величины модуля упругости исследованных объектов при одноосном их растяжении, что определило дальнейшее развитие существующих теорий с учетом этого экспериментального факта.

Большой вклад в развитие понимания влияния времени на разрушение полимеров и нитей различного состава и структуры при различных условиях нагружения внесли Тобольский и Эйринг, С.Н.Журков, Буше и другие исследователи. Значительное число экспериментальных данных и теоретических подходов по этому вопросу приведено в монографиях Г.М.Бартенева, К.Е.Перепелкина, Г.Кауша, В.П.Щербакова по деформированию и разрушению полимеров, и, в частности, нитей.

Цель работы состояла в изучении деформационных свойств нитей и разработке механической модели и методов прогнозирования вязкоупругих свойств нитей при различных режимах деформирования (напряжения).

Научная новизна работы состоит в разработке механической модели для описания нелинейных вязкоупругих свойств нитей с применением функции ползучести арктангенс от степенного аргумента, и в разработке методов прогнозирования деформационных свойств нитей по данным, полученным из обработки кривых ползучести, а также в прогнозировании деформационных свойств нитей при высоких скоростях нагружения.

Практическая значимость работы состоит в разработке методов для осуществления прогноза деформационных свойств нитей с применением разработанного программного продукта, с алгоритмом, построенным на основе математического описания разработанной механической модели. В задачи работы входило:

- экспериментальное изучение влияния нагрузки и температуры на ползучесть нитей;

-7- построение механической модели и разработка методик прогнозирования вязкоупругих свойств нитей по данным, полученным из обработки кривых ползучести;

- экспериментальное изучение вязкоупругих свойств нитей технического назначения при различных режимах нагружения (режим растяжения с постоянной скоростью деформации, релаксации напряжения) с целью апробации разработанных методик прогнозирования;

- создания программного продукта на основе математического описания разработанной механической модели для моделирования поведения нитей под нагрузкой.

Часть работы была выполнена на кафедре "Высшая математика" ГОУВПО МГТУ имени А.Н. Косыгина. Часть работы выполнена автором на кафедре "Сопротивление материалов" СПбГУТиД руководимой В.Г.Тирановым. Часть исследований выполнена в рамках научно - исследовательских работ по § 47 " Разработка методов оценок деформируемости волокон и нитей при различных режимах нагружения" (тема 06-830-35 гос., регистрационный номер 01.9.40003150)

Основные результаты данной диссертационной работы, полученные непосредственно автором или в соавторстве, опубликованы в работах [88 -103].

Личный вклад автора в работы, использованные при написании диссертации и опубликованные в соавторстве, состоит в постановке исследований, в анализе и теоретическом обобщении результатов, в формулировке выводов и в создании программного продукта для моделирования поведения нитей под нагрузкой.

Выводы.

1. В результате проведения систематических исследований ползучести комплексных нитей (капроновая нить, лавсановая нить, вискозная нить) показана возможность описания ползучести исследованных объектов уравнением ползучести, включающим в себя в качестве функции ползучести функцию арктангенс от степенного аргумента, учитывающую активирующее действие напряжения на процесс деформации.

2. Разработана методика определения упругих и вязких характеристик, входящих в уравнение ползучести с функцией арктангенс от степенного аргумента с применением принципов напряженно - временной аналогии и темпе-ратурно - временной аналогии и выведенных формул.

3. Разработана модель для моделирования поведения крученой нити под нагрузкой, в которой поведение компонент крученой нити под нагрузкой моделируются трехэлементной механической моделью. Разработанная модель описывается дифференциальным уравнением первого порядка, учитывающее активирующее действие и температуры на процесс деформации. Разработанная модель также описывается интегральными уравнениями с ядром ползучести K(t,s) и резольвентой r(t,s), учитывающими активирующее действие напряжения и температуры на процесс деформации.

4. На основе анализа дифференциального уравнения модели показано, что, если для описания ползучести компонентов нити применимы принципы напряженно - временной аналогии или температурно - временной аналогии, то для описания нелинейной вязкоупругости крученой нити применимы те же принципы, что и для описания компонент крученой нити.

5. На основе анализа модели для описания нелинейной вязкоупругости крученой нити показано, что величины упругих характеристик компонент нити уменьшаются с увеличением угла крутки нити. Также показано, что величины упругих характеристик нити тоже уменьшаются с увеличение угла крутки.

6. На основе анализа модели установлено, что время релаксации компонент нитей увеличивается с ростом угла крутки, в то время как время релаксации самой нити и коэффициент вязкости нити уменьшаются с увеличением угла крутки. Показано, что в рамках рассматриваемой модели различие в зависимостях времени релаксации мононити и нити от угла крутки определяется уменьшением упругих характеристик мононити (модуля Ег модели) с увеличением угла крутки.

7. На основе полученного дифференциального уравнения модели для описания нелинейной вязкоупругости крученой нити, как частный случай, получено дифференциальное уравнение для описания нелинейной вязкоупругости комплексной нити.

8. На основе полученных уравнений модели (дифференциального и интегральных) разработаны методики прогнозирования релаксации напряжения и диаграмм растяжения комплексных нитей по данным кривых ползучести нити. При этом, дифференциальное и интегральные уравнения использовались с применением установленной взаимосвязи коэффициента вязкости, зависящей от времени, напряжения и уровня предварительной деформации и функцией ползучести арктангенса от степенного аргумента. Разработанные методики апробированы на лавсановой комплексной нити и капроновой комплексной нити. Путем сравнения экспериментальных и расчетных кривых показана возможность разработанных методик для прогнозирования нелинейной вязкоупругости комплексной нити по диаграммам ползучести.

9. Разработана методика прогнозирования диаграмм растяжения полученных при высокоскоростном растяжении нити по данным кривых ползучести.

10. На основе математической модели, учитывающей увеличение модуля упругости в процессе растяжения нити, разработана методика описания диаграмм растяжения нити, позволяющая увеличить область описания диаграмм растяжения, как при малых скоростях нагружения, так и при больших скоростях нагружения нити, причем полученные уравнения отслеживают изменения в диаграммах растяжения при изменении скорости нагружения. При увеличении скорости нагружения нити, диаграмма растяжения нити, и, в частности, точка перегиба диаграммы растяжения смещается в область больших деформаций.

Практическая значимость работы состоит в разработке методов для осуществления прогноза деформационных свойств комплексных нитей по диаграммам ползучести включая и высокоскоростное нагружение нити, с применением разработанного программного продукта, с алгоритмом, построенным на основе математического описания разработанной механической модели.

Выработанные рекомендации базируются на предлагаемых методиках прогнозирования вязкоупругих свойств по диаграммам ползучести и на результатах исследований, связанных с изучением и моделированием деформационных свойств комплексных нитей при различных режимах нагружения.

-155

Выработанные рекомендации.

1. Перед применением разработанных методик полученные усредненные экспериментальные кривые должны быть сглажены с использованием соответствующего математического аппарата (например, с применением метода наименьших квадратов).

2. Необходимым условием для применения разработанных методик прогнозирования вязкоупругих свойств комплексных нитей по кривым ползучести является адекватное описание ползучести исследуемых нитей как на качественном уровне, так и на количественном уровне. Для более корректного описания ползучести нитей следует применять несколько функций ползучести, например нормированную функцию арктангенс от степенного аргумента и функцию Кольрауша. В качестве функции ползучести выбирается именно та функция, при помощи которой достигается наименьшая погрешность при расчетном описании ползучести нити в заданной области деформаций (напряжений).

3. После определения упругих и вязких характеристик составляются дифференциальное уравнение модели или в интегральные уравнения модели с учетом полученных упругих и вязких характеристик. После решения дифференциального или интегральных уравнений модели в качестве зависимости времени запаздывания от напряжения следует выбирать те значения времени релаксации, которые соизмеримы с временем нахождения нити под нагрузкой. В этом случае достигается наилучшее совпадение экспериментальных и расчетных кривых.

4. При применении разработанной методики, связанной с прогнозированием вязкоупругих свойств нити при скоростном нагружении по кривым ползучести, следует определить критическую скорость (область больших скоростей), при которой диаграммы растяжения становятся практически не различимы, (по начальным линейным участкам диаграмм растяжения полученных при разных скоростях растяжения). То есть, в рассматриваемой области деформаций разность между напряжениями соответствующей заданной деформации из рассматриваемой области деформации должна стремиться к нулю. После определения критической скорости вводится замена величины модуля упругости определенной по кривым ползучести на величину акустического модуля упругости для данного материала, после чего прогнозирование вязкоупругих свойств нитей производится по изложенной методике. 5. При прогнозировании вязкоупругих свойств по кривым ползучести необходимо учитывать влияние предварительного уровня высокоэластической деформации на процесс деформирования. Например, при описании релаксации напряжения или прогнозирования по кривым релаксации напряжения, необходимо, чтобы упругие и вязкие характеристики нити определялись из кривых релаксации напряжения, полученных при скоростях близких к критическим скоростям, при котором диаграммы растяжения становятся практически, неразличимы. В противном случае, возможно возникновение ошибки при прогнозе из - за влияния предварительного уровня высокоэластической деформации на релаксационные процессы в нитях. Что же касается прогнозирования кривых релаксации напряжения нити по кривым ползучести нити, то в этом случае следует учесть не только влияние предварительного уровня высокоэластической деформации, но и величину напряжения а0 при 1 = 0. Поэтому, сначала следует спрогнозировать диаграммы растяжения соответствующие разным скоростям растяжения, а затем осуществить прогноз релаксации напряжения нити по кривым ползучести используя информацию диаграмм растяжения.

1. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (волокна и нити) М.: Легпромиздат,1989г., 349 е.

2. Кукин Г.Н, Соловьев А.Н., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (текстильные полотна и изделия) М.: Легпромиздат, 1992 г., 271с.

3. Щербаков В.П. Прикладная механика нити -М.:, МГТУ им. Косыгина, 300 с.

4. Яцковский Т. К вопросу о ворсистости пряжи // Известие вузов. Технология текстильной промышленности. 1961г., №5, С 29 — 32.

5. Севостьянов А.Г, Осьмин Н.А., Щербаков В.П., Козлов В.Г., Гиляревский

6. B.C., Литвинов М.С. Механическая технология текстильных материалов — М.: Легпромиздат, 1989 г., 512 с.

7. Садыкова Ф.Х. Текстурированные нити, основные их свойства и методы определения М. 1973г. 251с.

8. Перепелкин К.Е. Структура и свойства волокон. — М. «Химия», 1985г, 208 с.

9. Tadokoro Н. Structure of Crystalline Polymers. New York London, John Wiley a. Sons, 1979.465 p.

10. Джейл Ф.К. Полимерные поликристаллы. Пер. с англ./ Под редакцией

11. C.Я. Френкеля. Л. Химия, 1968 г., 552 с.

12. Марихин В.А., Мясникова Л.П. Надмолекулярная структура полимеров. Л., Химия, 1977 г. 240с.

13. Хёрл Д.В.С. Структура волокон / Под редакцией Д.В.С. Хёрла и Р.Х. Пе-терса. Перевод с анг. Под ред. Н.В. Михайлова. М., Химия, 1969 г. с. 138-160.

14. Слуцкер А.И. -В кн.: Энциклопедия полимеров. М., Сов. Энциклопедия, 1974 г. Т.2, с. 515-528.

15. Усманов Х.У., Никонович Г.В. Надмолекулярная структура гидратцеллю-лозных волокон. Ташкент, Фан, 1974 г. 368 с.-15814. Годовский Ю. К. Теплофизика полимеров. -М: «Химия», 1982. 280 с.

16. Селихова В.И., Ширец B.C., Зубов Ю.А. Особенности плавления упрочненных волокон из полипропилена и поликапроамида. Препринты III международного симпозиума по химическим волокнам, Тверь (Калинин), т. 1, с 82— 88.

17. Тугов И. И., Кострыкина Г. И. Химия и физика полимеров. — М: «Химия», 1989.г., 432 с.

18. Бартенев Г. М., Зеленев Ю. В. Физика и механика полимеров — М: Высшая школа. 1983.г. 391 с.

19. Тагер А.А. Физикохимия полимеров. 3-е издание, М.: Химия, 1978 г. с. 544

20. Hearl J.W.S. Structural Mechanics of fibers. J of Polimer Sciens. Part C., 1967, №20, p. 215-251.

21. Каргин В. А., Слонимский Г. JI. Краткие очерки по физикохимии полимеров. -М. Химия. 1967 г. 232 с.

22. Кауш Г. Разрушение полимеров М."Мир". 1981г., 440с.

23. Ward I.M. Structure and Properties of Oriented Polymers //N.Y., J. Willey a. Sons, 1975. 500 p.

24. Грошов A.E., Слуцкер А.И. Измерение надмолекулярной структуры кристаллизующихся полимеров при ориентации.// Высокомолек. соединения, 1965 г.Т VII, с. 546-550.

25. Марихин В.А., Мясникова Л.П., Успенский М.Д. Особенности ориента-ционной вытяжки гель — закристаллизованного полиэтилена // Высокомолек. Соед. 1993 г., т. 35, № 6, с. 686-692.

26. Зубов Ю.А., Турецкий С.М., Фомин С.М., Чвалун С.Н. и др. Новые сложные гребнеобразные полиэфиры и полиамиды: синтез, структура и свойства // Высокомолек. Соед. 1993 г., т. 35, № 6, с. 628-634.

27. Ельяшевич Т.К., Карпов Е.А., Лаврентьев В.К. и др. Формирование некристаллических областей в полиэтилене при высоких степенях растяжения //Высокомолек. Соед. 1993 г., т. 35, № 6, с. 681-685.

28. Анохин Д.В., Неверов В.М., Чвалун С.Н., Годовский Ю.К. Формирование молекулярных агрегатов в полимерных системах. Третья Всероссийская Каргинская Конференция "Полимеры - 2004", Москва, МГУ, 2004 г.,том 1, с.202

29. Перепелкин К.Е. Физико-химические основы процессов формирования химических волокон. М. Химия, 1978 г. 320с.

30. Dumbleton J.H., Buchanan D.R. A Comment of the Crystal Module of Nylon-6 and Nylon-66 // Polymer, 1968, 91, №10, p. 601-602.

31. Sacurada I., Kaji K. Relation Beturen the Polymer Conformation and the Elastic Modules of the Crystalline Region of Polymer// J. Polymer Sci., 1970, №31, p. 57-66.

32. Mijasaka K., Isomoto Т., Koguneya H. Nylon-6 Phase Crystal: Chain Repeat Distance and Modulus in the Chain Direction at Low Temperature // J. Polym. Sci,.: Polym. Phys. Ed., 1980, 18, №5, p. 1047-1052.

33. Manley T.R., Martin C.G. The elastic modules of nylons.// Polymer, 973, 14, №12, p 632-638.

34. Китайгородский А.И. Молекулярные кристаллы. -M: «Наука», 1971. 424 с.

35. Малинин Н. Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. М. «Машиностроение», 1968. 400 с.

36. Самуль В. И. Основы теории упругости и пластичности. — М. «Высшая школа», 1982. 264 с.

37. Розовский М. И. Ползучесть и длительное разрушение материалов. — «Журнал технической физики» т. XXI. 1951, № 11.

38. Работнов Ю. Н. Расчет деталей машин на ползучесть. «Известия АН СССР». Отд. техн. наук». 1948, № 6.

39. Работнов Ю. Н. Ползучесть элементов конструкций. М, 1976. Элементы наследственной механики твердых тел. -М. Наука, 1977, 384 с.

40. Колтунов М. А. К вопросу выбора ядер при решении задач с учетом ползучести и релаксации. Механика полимеров, 1966, № 4. с. 483 - 497.

41. Ильюшин А. А., Победря В. В. Основы математической теории термовяз-коупругости. — М: «Наука», 1970. 280 с.

42. Гарофалло Ф. Законы ползучести и длительной прочности металлов. — М: «Металургия», 1968. 304 с.

43. Бартенев Г. М., Зеленев Ю. В. Релаксационные явления в полимерах. — Л. Химия, 1972. 249 с.

44. У орд. И. Механические свойства твердых полимеров. — М. Химия, 1975. 619 с.

45. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров — М: 1983. 535 с.

46. Тобольский А. Структура и свойства полимеров. «Химия», 1964. 322 с.

47. Алфрей Т. Механические свойства высокополимеров. Изд. И. Л., М, 1952

48. Сталевич A.M. Деформирование высокоориентированных полимеров ч. 1 «Теория линейной вязкоупругости» изд. СПбГУТД, 1995. 79 с.

49. Сталевич A.M. Деформирование высокоориентированных полимеров, ч. 2. Теория нелинейной вязкоупругости изд. «СПбГУТД», 1997. 136 с.

50. Тиранов В. Г., Чайкин В. А. К задаче моделирования нитей с нелинейными реологическими свойствами. — Известия вузов ТТП. 1993, № 5, с. 5 — 8.

51. Sarkisov V.Sh., Tiranov V.G. The Model discribing Viscouse elastic properties of high oriented sintetic fibres — 3-rd International Symposium "Molecular mobility and order in polymer systems": Saint-Petersburg, 1999. P 015.

52. Сталевич A.M. Прогнозирование сложных режимов деформирования высокоориентированных полимеров. Проблемы прочности. 1985, № 2. С. 40 -42.

53. Сталевич A.M. Расчетное прогнозирование нагруженных состояний синтетических нитей. Известие вузов. ТЛП. - 1989, № 3, с. 23 - 29.

54. Сталевич A.M., Сударев К.В., Сталевич З.Ф. Нелинейная вязкоупругость ориентированных полимеров при высокоскоростном нагружении // Проблемы прочности. 1986 г., №4, С. 86 89.

55. Сталевич A.M. Уравнения нелинейной вязкоупругости высокоориентированных полимеров // Проблемы прочности. 1981 г., №12, С. 95 — 98.

56. Сталевич A.M., Сударев К.В., Сталевич З.Ф., Каминский В.Н. Метод получения диаграмм высокоскоростного растяжения синтетических нитей // Химическ. волокна, 1982 г., №6, С. 36 37.

57. Сталевич A.M. Кинетический смысл релаксационных функций у высокоориентированных синтетических нитей // Изв. Вузов, 1980 г., №3, С. 106 — 107.

58. Сталевич A.M., Шинтарь В.В., Каминский В.Н., Методика определения упруго релаксационных характеристик поликапроамидных нитей // Химическ. волокна, 1985 г., №3, С 41-43.

59. Сталевич A.M., Макаров А.Г. Вариант спектра наследственно вязкоуп-ругой релаксации синтетических нитей // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2000 г. №3, с. 8-13.

60. Макаров А.Г., Сталевич A.M. Вариант прогнозирования процессов деформирования синтетических нитей // Химические волокна, 2001, №4, с. 67 -69.

61. Макаров А.Г., Сталевич A.M. Методы уточнения и контроля прогнозируемых состояний синтетических материалов // Химические волокна, 2001, №5, с. 58-61.

62. Макаров А.Г., Сталевич A.M. Определение вязкоупругих характеристик на примере полиакрилонитрильной нити // Химические волокна, 2001, №6, с. 68 -70.

63. Макаров А.Г., Сталевич A.M., Саидов Е.Д. Расчётно — экспериментальная оценка поглощаемой механической работы при деформировании синтетических нитей // Химические волокна, 2002, №3, с. 55 57.

64. Макаров А.Г., Сталевич A.M., Саидов Е.Д. Прогноз обратной релаксации и деформационно — восстановительных процессов синтетических нитей // Химические волокна, 2002, №6, с. 62 -64.

65. Макаров А.Г. Определение аналитической взаимосвязи нормированных ядер релаксации и ползучести в линейной теории вязкоупругости текстильных материалов // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2002 г. №2 с. 13-17.

66. Макаров А.Г., Сталевич A.M. Прогнозирование восстановительного деформационного процесса в обратной релаксации полимерных материалов // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2002 г. №3, с. 10-13.

67. Сталевич А.М, Макаров А.Г., Саидов Е.Д. Упругие компоненты диаграммы растяжения синтетических нитей // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2002 г. №4-5, с. 15-18.

68. Сталевич A.M., Макаров А.Г., Саидов Е.Д. Релаксационная спектроскопия синтетической нити // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2003 г. №1, с. 16-22.

69. Сталевич А.М, Макаров А.Г., Петрова JI.H., Челышев A.M. Моделирование вязкоупругости полимерного волокнистого материала сложного строения // Физико-химия полимеров, вып. 10 — Тверь: Изд-во Тверского университета, 2004, с. 106-110

70. Макаров А.Г., Труевцев Н.Н., Петрова JI.H. Компьютерное моделирование вязкоупругих свойств текстильных материалов сложного строения // Вестник СПГУТД, вып. 10. СПб.: Изд -во СПГУТД, 2004 г. с. 39- 46.

71. Макаров А.Г. Определение вязкоупругих характеристик синтетических нитей // Св. № 2000610381 от 16. 05. 2000. Программы для ЭВМ, №3, 2000 г. -М., с 102-103.

72. Макаров А.Г. Прогнозирование деформационных состояний синтетической нити // Св. № 2000610507 от 14. 06. 2000. Программы для ЭВМ, №3, 2000 г.-М., с. 203.

73. Макаров А.Г., Сталевич A.M. Уточненное определение параметров определяющих уравнений синтетической нити // Св. № 2000610506 от 14.06.2000. Программы для ЭВМ, №3, 2000 г. М., с 202-203.

74. Макаров А.Г., Сталевич A.M. Вычисление спектра релаксации синтетических материалов // Св. № 2000610509 от 14. 06. 2000. Программы для ЭВМ, №3, 2000 г. М., с 204-205.

75. Макаров А.Г.Прогнозирование деформационно восстановительных процессов синтетических материалов в условиях переменной температуры // Св. № 2000610273 от 13. 03. 2001. Программы для ЭВМ, №2, 2001 г. - М., с 191.

76. Саркисов В. Ш., Тиранов В. Г. Оценка изменения модуля упругости высокоориентированного лавсана в процессе ползучести. — Физико-химия полимеров (синтез, свойства и применение) сборник статей, выпуск 4. Тверь, 1998, с. 75-79.

77. Слонимский Г.Л. Релаксационные процессы и пути их описания // Высо-комолек. соед. 1971г. №2, С. 450 459.

78. Саркисов В.Ш., Москин И.В. К модельному описанию нелинейной вязкоупругости металлов. Тез. докл. 9 международная конференция «Безопасность АЭС и подготовка кадров 2005». Обнинск, 2005г, с.31-32.

79. Саркисов В.Ш., Москин И.В., Тиранов В.Г. Модельное описание нелинейной вязкоупругости полиэтилентерефталатных и поликапроамидных ориентированных нитей. Химические волокна, № 3, 2006,с.12-14.

80. Бекина А.А., Москин И.В., Саркисов В.Ш. Количественное описание нелинейной вязкоупругости твердых тел в области неразрушающего действия напряжения. — Тез. докл. Научная сессия МИФИ-2007. Сборник научных трудов, т.9, 2007, с. 118-120.

81. ЮО.Москин И.В., Саркисов В.Ш. К математическому описанию диаграмм растяжения ориентированных поликапроамидных волокон в области средних деформаций. Сборник научных трудов аспирантов МГТУ им. А.Н. Косыгина. Выпуск 13. Москва, 2007, с.80-84.

82. Москин И.В., Бекина А.А., Саркисов В.Ш. К расчетному прогнозированию процессов деформирования синтетических нитей при различных режимах нагружения по диаграммам ползучести. Известия ВУЗов, 2007, №4,с. 109-113

83. ЮЗ.Саркисов В.Ш., Бекина А.А., Москин И.В. О влиянии предварительной высокоэластической деформации на релаксацию напряжения ориентированных волокон при сложных режимах нагружения. Известия ВУЗов, 2007, №3,с. 127-130

84. Саркисов В. Ш., Лобанов А. И. и др. Метод оценки параметров уравнения Эйринга по диаграммам растяжения.- Тез. докл. Научно-техническая конференция, часть II. Благовещенск, 1993. С. 59.

85. Виноградов Б. А., Саркисов A. IIL, Саркисов В. Ш. Прогнозирование уравнений ползучести полимера по динамометрическим кривым, (препринт). Дальневост. отд. АН СССР, г. Благовещенск, 1991. 47 с.

86. Лысенко Н. В., Сергеев Ю. Г., Деревцов Ю. В., Саркисов В. Ш., Информативность дифференциальных уравнений при описании релаксационных свойств вязкоупругих тел. Тез. докл. Научно-техническая конференция, часть II. Благовещенск, 1994. С. 24.

87. Луковкин Г.М., Волынский А.Л., Бакеев Н.Ф. Аналитический вид динамометрических кривых для полимеров в изотермических условиях // Высо-комолек. соед. 1986г. XXVIII, №6, С. 1253 1258.

88. Бронников С.В., Веттегрень В.И., Калбина Н.С., Корсавин Л.Н., Френкель СЛ. К описанию долговременной релаксации напряжений возникающих при растяжения ориентированных полимеров //Высокомолек. соед. 1990г. серия А, т.32, №7, С.1500 1504.

89. Баранов А. О., Прут Э. В., Ениколопян М. С. Сверхвытяжка полипропилена. Докл. АН СССР, 1983, 270. № 4. с. 900-901.

90. Kunugi Т., Suruki A., Akiyama J. A. Preparation of high modules fibers by zone-annealing under high stress: application to PET and Nylon 6. Polym. Chem., 1979, 20. p. 778-779.

91. ПЗ.Саркисов В. Ш., Герасимов В. И. Влияние структуры ориентированного ПА-6 на его деформируемость при переориентации. Тез. док. Всеросийская научно-техническая конференция. Благовещенск. Изд. АмГУ. С. 136.

92. Григорьев П. И., Фильберт Д. В., Фадеева В. М. и др. Термообработка капроновых термических нитей при высоких скоростях вытягивания.- Химические волокна, 1982, № 3. С. 29.

93. Matsuo Masaru, Manley R. St. Ultradrauting at room temperature of high mo lecular weight polyethylene. "Macromolecules", 1982, 15, № 4, p. 985 - 987.

94. Гуль В.Е., Кулезнев В.М. Структура и механические свойства полимеров. -М: «Высшая школа». 1972г., 320 с.

95. Аскадский А.А. Деформация полимеров. -М: «Химия». 1973г., 448 с.

96. Александров А.П., Лазуркин Ю.С. Изучение полимеров. Высокоэластическая деформация полимеров. ЖТФ, 1939. 9, с. 1249 1261.

97. Журков С.Н., Нарзулаев Б.Н. Временная зависимость прочности твердых тел-ЖТФ 1953, т. 23, № 10. с. 1677-1689.

98. Перепелкин К.Е. О теоретических и предельно достижимых упругих свойствах химических волокон.// Химические волокна. 1966, № 2, с. 3 — 13.

99. Саркисов В.Ш. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук, 2001 г. Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна. 36 с.