автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Научные основы получения вибропоглощающих строительных полимерных композитов

На правах рукописи

ЖАРИН ДЕНИС ЕВГЕНЬЕВИЧ

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВИБРОПОГЛОЩАЮЩИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ

05.23.05 — Строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Казань - 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Камская государственная инженерно-экономическая академия» Научный консультант: академик РААСН, заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор

Соколова Юлия Андреевна

Официальные заслуженный деятель науки и техники

оппоненты: РТ и РФ, доктор технических наук,

профессор

Хозин Вадим Григорьевич

член-корр. РААСН, заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор

Черкасов Василий Дмитриевич

заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Макридин Николай Иванович

Ведущая организация - ОАО «ЦНИИЭПжилища», г. Москва

Защита состоится «25» апреля 2006 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.077.01 в ГОУ ВПО «Казанский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 420043, г. Казань, ул. Зелёная, 1, в ауд. В-209

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Казанский государственный архитектурно-строительный университет».

Автореферат разослан «_» марта 2006 г.

Отзывы на автореферат диссертации в 2-х экземплярах, заверенные печатью и подписью руководителя организации, просим направлять по адресу: 420043, г. Казань, ул. Зелёная, 1, учёному секретарю Сулейманову A.M.

Учёный секретарь диссертационного совета

ДМ 212.077.01 к.т.н., доцент А.М. Сулейманов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Прогресс в строительстве неразрывно связан с разработкой и широким использованием полимерных композитных материалов (КМ) и конструкций из них. Широкий спектр областей применения строительных материалов обуславливает необходимость совершенствования традиционных и разработки новых композитных материалов с комплексом требуемых, в ряде случаев, специальных свойств.

Периодические вибрации, возникающие при работе виброактивного оборудования, оказывают нежелательное воздействие на строительные конструкции зданий и сооружений, в связи с чем задача ослабления вибраций в системе является весьма актуальной. Классически она решается путём использования упругой подвески работающих машин. Однако, данную проблему возможно решить путём конструирования отдельных элементов строительных конструкций, упругого фундамента или покрытий из акустических (вибропоглощающих) материалов, наиболее эффективными из которых являются термореактивные полимерные композиты, позволяющие более эффективно гасить амплитуду деформаций, по сравнению с металлами, сплавами, бетонами в условиях динамического нагружения.

Реальной представляется возможность получения вибропоглощающих элементов строительных конструкций из матричных и высоконаполненных полимерных композитных материалов с использованием в их составе дисперсных и волокнистых наполнителей, комплексных модифицирующих добавок, обеспечивающих необходимый уровень технологических и эксплуатационных свойств.

Решение данной задачи связано с разработкой новых методов расчёта и прогнозирования свойств строительных полимерных композитов с высокими вибропоглощающими показателями, а также оптимизацией составов при их создании.

В основу выполнения теоретических и экспериментальных исследований положены работы H.A. Алфутова, Н.К. Барамбой-ма, А.Н. Бобрышева, В.А. Воскресенского, Е.М. Готлиб, В.Е. Гуля, И.М. Елшина, П.А. Зиновьева, В.Н. Куприянова, Ф.Ф. Ленга, Ю.С. Липатова, Н.И. Макридина, В.В. Патуроева,

И.Е. Путляева, Р.З. Рахимова, Ю.А. Соколовой, В.И. Соломато-ва, С.П. Стрелкова, В.Г. Хозина, В.Д. Черкасова и других отечественных и зарубежных учёных.

В процессе образования наполненных полимерных гетерогенных композитных систем могут одновременно формироваться неаддитивные свойства, не присущие составляющим компонентам в отдельности. Данный эффект связан со структурной топологией композитов и синергетическими явлениями, протекающими в процессе формирования структуры материала, и используется при создании строительных полимерных композитов с комплексом требуемых эксплуатационных свойств.

При получении строительных полимерных материалов в результате совмещения исходных компонентов с последующим переходом композитной системы в состояние твёрдого тела происходят самопроизвольные физико-химические процессы, связанные с образованием специфических структур. Проявляются топологические особенности структуры наполненной композитной системы в виде локального возникновения разупорядочен-ных и упорядоченных областей с демпфирующими физико-механическими свойствами, отличающимися от структуры материала в приближении среднего поля. В результате структурно-фазовой трансформации образуется система КМ «матрица (массив) - матрица (плёнка) - наполнитель». Оптимизация показателей структурных особенностей в такой модели упруго-деформируемого композита позволяет дополнить и уточнить закономерности, связанные с созданием вибропоглощающих строительных полимерных материалов и расчётом их функциональных свойств.

Цель диссертационной работы заключается в разработке научных основ проектирования и создания строительных полимерных материалов с эффективными вибропоглощающими свойствами и долговечностью в различных условиях эксплуатации.

Для достижения цели в работе поставлены следующие задачи исследований:

- с позиций современных представлений микромеханики и структурной топологии разработать научные принципы создания полимерных строительных композитов с высокими вибро-

поглощающими свойствами;

- разработать динамическую модель вибродемпфирования монолитных и многослойных полимерных композитов с применением элементов теории виброизолирующей подвески;

исследовать основные демпфирующие физико-химические свойства наполненных полимерных композитов и выявить закономерности изменения деформационно-прочностных и вибропоглощающих показателей композитов в зависимости от геометрических факторов наполнителя;

- установить топологические особенности механизма формирования дисперсно-наполненных и волокнистых вибропоглощающих полимерных композитов и с применением методов теории протекания проанализировать структурную топологию вибропоглощающего композитного материала, а также определить численное значение универсального критического индекса, отвечающего за изменение демпфирующих свойств наполненных композитных систем;

- дать оценку существующих моделей расчёта вибропоглощающих полимерных композитных материалов (листовых, покрытий и т.п.) и предложить новую модель вибродемпфи-рующего полимерного КМ с учётом фазовых особенностей и новые методы его проектирования на примере опорных элементов строительных конструкций;

- разработать составы матричных и наполненных вибропоглощающих полимерных строительных материалов (эпоксидных, эпоксиполиуретановых, полиуретановых, кремнийоргани-ческих) с повышенной стойкостью к эксплуатационным воздействиям (агрессивным средам, виброчастотному воздействию);

- определить алгоритмы оптимизации демпфирующих фи-зико-механнческих свойств вибропоглощающих полимерных композитов, стойких к различным условиям эксплуатации с последующей разработкой структуры системы автоматизированного проектирования вибропоглощающих строительных полимерных композитов (САПР ВПК) и экспертной системы «функциональный подбор составов ВПК»;

- реализовать промышленное использование разработанных эффективных вибропоглощающих листовых материалов, покрытий, других монолитных и многослойных изделий в

строительстве.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- теоретически обосновано влияние структурно-топологических особенностей полимерных композитов на комплекс их акустических и физико-механических свойств;

- уточнена математическая модель упругого деформирования волокнистых строительных полимерных композитов с учётом структурного перераспределения плёночной и объёмной составляющих матрицы;

- обоснован и разработан уточнённый энергетический метод оценки демпфирующих показателей волокнистых строительных полимерных композитов, предполагающий введение диссипативной функции;

- создана уточнённая методика расчёта вибродемпфи-рующих наполненных КМ с использованием топологической модели структуры, учитывающей плёночную структурную составляющую матрицы как упругий элемент;

- на основе комплекса выполненных экспериментально-теоретических исследований оптимизированы структура, свойства и составы матричных, дисперсно-наполненных и волокнистых полимерных композитных материалов с учётом технических требований строительных производств;

- разработана методология создания системы автоматизированного проектирования строительных вибропоглощающих полимерных композитов с учётом особенностей проектирования их состава с прогнозируемыми свойствами.

Основные положения, выносимые на защиту:

- научное обоснование методологии получения строительных полимерных материалов с эффективными вибропоглощаю-щими свойствами и стойкостью к различным условиям эксплуатации (агрессивным средам, виброчастотному нагружению);

- динамическая модель вибродемпфирования монолитных и многослойных полимерных композитов;

- топологическая модель вибропоглощающего наполненного полимерного КМ, учитывающая локальные возникновения разупорядоченных и упорядоченных областей структуры в системе «матрица (массив) - матрица (плёнка) - наполнитель»;

- методы оценки и прогнозирования демпфирующих физико-механических свойств КМ в зависимости от дисперсности и объёмного содержания наполнителя с учётом трёхфазной структуры КМ;

- комплексный подход к оптимизации составов различных видов вибропоглощающих полимерных композитов (покрытий, мастик, листовых и монолитных материалов);

- оптимальные составы вибропоглощающих полимерных композитов, обладающих заданным комплексом демпфирующих физико-механических и эксплуатационных свойств.

Практическая ценность работы заключается:

- в создании научно-обоснованных принципов расчёта оптимальных составов вибропоглощающих строительных полимерных материалов с повышенной стойкостью к различным условиям эксплуатации, используемых в строительной индустрии;

- в разработке и оптимизации многокомпонентных и многослойных модифицированных полимерных композитов, использующихся при изготовлении опорных элементов строительных конструкций, фундаментов под оборудование, полов, эксплуатирующихся в условиях динамического нагружения, а также вибропоглощающих покрытий системы вентиляции и кондиционирования воздуха в помещении.

Научные результаты работы используются в ряде промышленных организаций, что подтверждается соответствующими актами внедрения, представленными в приложении к диссертации.

Разработанные вибродемпфирующие строительные материалы прошли опытно-промышленную проверку на предприятиях г. Набережные Челны и г. Пенза.

• Апробация работы. Результаты выполненной работы обсуждались на научно-технических семинарах "Современные проблемы строительного материаловедения" - Казань, 1996 г.; II и III Международных научно-практических конференциях "Вопросы планировки и застройки городов" - Пенза, ПГАСИ, 1996 г.; XXVIII научно-технической конференции -Пенза, ПГАСИ, 1995 г.; XXIX научно-технической конференции - Пенза, ПГАСА, 1997 г.; Всероссийской конференции «Актуальные проблемы строительного материаловедения», Томск,

ТГАСУ, 1998 г.; Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительного материаловедения» IV Академические чтения РААСН, Пенза, 1998 г.; XXX Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства», ПГАСА, Пенза, 1999 г.; Международной научно-технической конференции «Проблемы научно-технического прогресса в строительстве в преддверии нового тысячелетия», ПГАСА, Пенза, 1999 г.; II Международном симпозиуме «Композиты и глубокая переработка природных ресурсов», КамПИ, Набережные Челны, 1999 г.; Международной научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика», ПГАСА, Приволжский дом знаний, Пенза, 2000 г.; I Международной научно-технической конференции «Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств», ПГАСА, Пенза, 2000 г.; Международной научно-технической конференции «Современные информационные технологии», ПТИ, Пенза, 2000 г.; Шестых академических чтениях РААСН: «Современные проблемы строительного материаловедения», ИГАСА, Иваново, 2000 г; Международной научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика», ПГАСА, Пенза, 2001 г.; Международной научно-практической конференции: «Композиционные строительные материалы. Теория и практика», ПГАСА, Пенза, 2002 г.; Международной научно-практической конференции, КамПИ, Набережные Челны, 2004 г.

Достоверность результатов работы заключается в использовании при испытаниях КМ механического оборудования и измерительной аппаратуры, способных регистрировать необходимые параметры с минимальными погрешностями. Количественные результаты исследований обработаны с применением аппроксимирующих функций (степенных, экспоненциальных, полиномиальных и др.), корреляционного и регрессионного анализа. Достоверность полученных аналитических зависимостей подтверждена испытаниями большого количества различных видов и составов полимерных КМ и высокой степенью сходимости экспериментальных и расчётных данных.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 58 работ, в том числе 3 монографии, 49 статей и тезисов докладов, а также 5 учебно-методических пособий с грифом УМО и 1 учебно-методическое пособие с грифом Министерства образования РФ.

Объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, списка использованных источников из 274 наименований и приложений, содержит 384 страницы машинописного текста, 116 рисунков, 25 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы, цель и задачи исследований, формулируется научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе выполнен аналитический обзор способов оценки и измерения показателей демпфирующих свойств строительных материалов. Проанализированы существующие феноменологические методы проектирования и моделирования виб-ропоглощающих матричных, дисперсно-наполненных и волокнистых полимерных композитов, используемых в строительстве. Установлено, что данные подходы не позволяют дать точную количественную оценку влияния демпфирующих физико-механических свойств отдельных компонентов композита на вибропоглощающие характеристики материала в целом. Это не позволяет оценивать вибропоглощающие характеристики строительных материалов с высокой степенью точности при проектировании их состава.

С использованием теории виброизолирующей подвески получена модель демпфирования полимерным композитом вредных вибраций, возникающих вследствие несбалансированности вращающихся элементов машин при условии динамического нагружения колебательной системы (виброактивная машина - вибропоглощающая полимерная фундаментная плита). Процесс демпфирования в данной системе описывается математической моделью с использованием классического метода сил в виде:

(1 -гг)г + ггШ'1)

1 + г2(о~'У

К2 '

где а - коэффициент демпфирования; Р0'- амплитуда силы, действующей на передающую конструкцию; Р0 - амплитуда внешней силы (постоянная величина); - добротность; () ' - коэффициент внутреннего трения; у=р/со, со - частота возмущающих сил источника вибраций; р - собственная частота композитного материала.

В результате проведённого экспериментально-теоретического анализа установлено, что применение вибро-демпфирующего композита с коэффициентом демпфирования а<1 выгодно только при у > л/2, т.е. собственная частота колебаний композита должна быть значительно меньше частоты возмущающих сил источника вибраций. Определены диапазоны вынужденных и собственных частот колебательной системы, в которых происходит эффективная диссипация колебательной энергии различными полимерными строительными материалами (эпоксидными, эпоксиполиуретановыми, полиуретановыми композитами) при условии динамического нагружения. Выявлена перспективность применения матричных, дисперсно-наполненных и волокнистых полимерных композитов в качестве материалов для изготовления элементов вибродемпфирующих строительных конструкций и изделий. Теоретически обоснованы эффективные энергосберегающие наполнители для производства вибропоглощающих полимерных композитов, являющиеся отходами промышленных производств - металлическая пыль (отход электросварочного производства - ОЭСП, отход шлифовального производства - ОШП, отход литейного производства -пыль газоочистки ОГ). Проанализированы общие закономерности структурообразования и основные принципы рациональной технологии получения вибродемпфирующих полимерных композитов, используемых в строительстве.

Во второй главе с позиций современных представлений теории перколяции (протекания) обоснованы научные основы получения высокодемпфирующих полимерных строительных

композитов. Рассмотрен процесс формирования структуры виб-ропоглощающих полимерных КМ на уровне микроструктуры, присущей полимерным вяжущим, и макроструктуры, характерной для наполненного композита. Теоретически обосновано, что на уровне макроструктуры демпфирующие свойства КМ определяются диссипативными свойствами матрицы и наполнителя, а на уровне микроструктуры - явлениями, протекающими в контакте между жидкой и твёрдой фазами материала.

Рассмотрен новый подход моделирования механизма структурообразования вибродемпфирующих композитов, заключающийся в кластерном рассмотрении макроструктуры композитов. По сравнению с объёмной фазой полимерной матрицы кластерные образования из частиц наполнителя являются самоорганизующимися элементами структуры композита, а также центрами образования новой непрерывной и протяжённой области - плёночной матрицы. Произведена аналитическая оценка содержания дисперсного наполнителя в полимерном композите, позволяющая определить структурно-фазовый переход от изолированных кластеров к структурному перколяционному каркасу, состоящему из дисперсных частиц и плёночной составляющей матрицы.

Получена и проанализирована топологическая модель вибропоглощающего полимерного композитного материала, состоящая из отдельных частиц пористого наполнителя, кластеров, агрегатов закапсулированных частиц, пор композита, пор внутри наполнителя и пор адгезионного контакта. С помощью методов теории перколяции проанализирован процесс перехода структуры вибродемпфирующего дисперсно-наполненного полимерного композита к бесконечному кластеру, а затем к решётчатым упаковкам частиц. Рассмотрена топологическая модель перколяци-онного кластера вибродемпфирующего композита и аналитически определена его фрактальная размерность с/=2,44 по формуле

Хаусдорфа-Безиковича: л _ , где р — порог перколяции (р

. 1

1п —

2 ■.

=0,16), 2 — автомодельное отношение для дисперсных наполнителей.

С учётом модели Шкловского-де Жена получена плоская модель фрактальной структуры вибропоглощающего композита, предполагающая формирование суперструктуры бесконечного перколяционного кластера полимерного композита в виде искажённого пространственного каркаса, пронизывающего матричный объём и образованного из цепочек частиц дисперсного наполнителя, связанных между собой прослойками матрицы и делящегося на каркас (А, В, С принадлежат структурному каркасу), тупиковые ветви (Е и В принадлежат тупиковым ветвям), плёночную составляющую матрицы-«матрица-плёнка» и объёмную составляющую — «матрица-массив» (рисунок 1).

Получена аналитическая зависимость для третьего порядка подмножества перколяционного кластера дисперсно-наполненного вибропоглощающего композита в виде:

; и

где п - порядок подмножества.

С учётом приведённого соотношения установлено, что численная величина показателя степени параметра р для третьего подмножества точно укладывается в допустимый интервал значений критических индексов, предложенных Шкловским Б.И., Де Женом и представленных моделью перколяции для различных трёхмерных систем. Основным эффектом здесь является наличие совпадения не только числового, но и функционального значения этой величины.

В результате проведённого экспериментально-теоретического анализа установлено и подтверждено, что индекс

Уз=1,23, являющийся универсальным показателем состояния макроструктурной топологии полимерной вибродемпфирующей композитной системы, отвечает за тупиковые ветви структурного каркаса перколяционного кластера (рисунок 1) и физически взаимосвязан с фрактальной структурной размерностью композита, определяемой зависимостью у=3/с1.

Для дисперсно-наполненных полимерных вибропогло-щающих композитов получена универсальная математическая модель, учитывающая масштабное подобие структуры:

.<£1=о:{1+'*ч>г)' , (3)

где - коэффициент внутреннего трения композита; О^ - коэффициент внутреннего трения матричного материала; а _ &' ;

- коэффициент внутреннего трения единичного цепочного

тупикового элемента; и - объёмное содержание наполнителя; у -универсальный критический индекс.

Рисунок 1 - Фрагмент плоской модели бесконечного перколяционного кластера дисперсно-наполненного КМ

В результате проведения экспериментально-теоретического анализа полимерных дисперсно-наполненных КМ выявлена структурная зависимость формирования их демпфирующих свойств и установлено, что основной механизм диссипации колебательной энергии сосредоточен в тупиковых ветвях структурного каркаса. Значимость представленного подхода к оценке демпфирующих свойств с помощью выявленного основного структурного элемента высоконаполненных дисперсных полимерных КМ позволяет более эффективно оценивать свойства и оптимизировать составы вновь разрабатываемых вибропоглощающих материалов, используемых в строительстве.

В третьей главе показана эффективность применения эпоксидных, полиэфирных смол в качестве связующих для получения матричных вибропоглощающих строительных материалов с повышенной стойкостью к эксплуатационным воздействиям (агрессивным средам и виброчастотному воздействию). Установлены эффективные модифицирующие и пластифицирую-

щие добавки (полиизоцианаты, простые полиэфиры, каучуки, эпоксидные смолы, кремнийорганические соединения), различные отвердители для усиления демпфирующих и других функциональных свойств полимерной матрицы. Представлены результаты экспериментальных исследований демпфирующих физико-механических свойств исследуемых вибропоглощающих материалов. Разработаны и оптимизированы составы матричных вибропоглощающих полимерных композитов в зависимости от условий их дальнейшей эксплуатации (таблица 1).

Таблица 1 - Составы матричных вибропоглощающих полимерных композитов с эффективной стойкостью _к различным условиям эксплуатации _

Состав (

2 гг » ! Концентрация отвердителя, масс. ч. на 100 масс. ч. : Концентрация модифицирующих добавок, масс. ч. на 100 масс. ч. смолы § а t в ■ Iе § g В § л 3 I- о <\> 4J а: а: t § §

смолы Метилсилазан - 8 Концентрации /мае/ тора СШ-ЗОКТР Интервал собствени акустических матер Коэффициент внутр ния, Q' S § a d

0 1 1 § С 1 со ПЭПА Полиизоцианат 3-ДМАП Полиизоцианат Простой полиэфщ Лапрол 805-А Эпоксидная смолс ЭД-20 lili 1 ' 0 1

10 300 - 420 0,012 ф

"а ^ 10 - 10 - - - 250-360 0,023 *

10 - - - - - 5 150-270 0,035 *

s: л - • 10 - - - - - 280-400 0,009 **

11" 11 с 10 10 - 10 10 - ■ - - 310-450 0,012 *

Si, !!« s: £ - 80 - - - 20 14 - 350-490 0,017 *

* - в нормальных условиях эксплуатации;

** - в щелочной среде.

Разработан метод полимеризации для получения конст-

рукционных невспененных вибропоглощающих полиуретановых композитов, заключающийся в том, что в эпоксиполиэфирную смесь полиуретановой системы вводится модификатор-ускоритель (кремнийорганические соединения класса полиме-тилсилазанов), который связывает структурную влагу и ускоряет реакцию взаимодействия полиэфира и отвердителя-полиизоцианата. При таком взаимодействии компонентов реакция изоцианата и воды протекает медленнее реакции полимеризации, что способствует снижению реактивности изоцианатов и существенно нивелирует эффект вспенивания.

В результате проведённых экспериментальных исследований установлено:

1) эпоксидные композиты, отверждённые первичными аминами, эффективней использовать в качестве жёстких вибропоглощающих строительных полимерных материалов (динамический модуль упругости более 15 МПа);

2) эпоксидные, композиты, отверждённые 3-ДМАП, представляющим собой осмоленную часть 3-диметиламинопропанола-1 со структурной формулой

Г Н "V

I

СН3 - N - СН2 - СН2 - СН2 - ОН СООН

I

^ СНз .У

и 3 - диметиламинопропанола с формулой

СНз

. I

СНз - N - СН2 - СН2 - СН2 - ОН эффективней использовать в качестве защитных щелочестойких вибропоглощающих материалов (коэффициент коррозионной стойкости таких образцов, экспонированных в щелочной среде, на 10-50% выше, чем у эпоксидных композитов отверждённых ПЭПА);

3) эпоксидные композиты, пластифицированные каучука-ми марки СКН-30КТР, эффективней использовать в качестве мастичных вибропоглощающих материалов;

4) полиуретановые композиты, модифицированные крем-

нийорганическими соединениями, эффективней использовать в качестве конструкционных вибропоглощающих строительных материалов.

Экспериментально-теоретическим путём установлено, что усиление вибропоглощающих свойств в матричных композитах обуславливается внутримолекулярными формами вращательных движений групп СН2, СНз , -С — О — С — около различных осей. Этим обоснована предварительная система оценки вибропоглощающих свойств полимерных связующих по химическому строению полимерной цепи.

Разработана методика, позволяющая оценивать кинетическую стабильность демпфирующих физико-механических свойств полимерной матрицы. В этой связи оптимизацию состава матричного композита необходимо проводить не только по критерию максимизации показателей вибродемпфируемости материала, но и с учётом обобщённого критерия стабильности свойств - минимума асимптотического значения А контролируемого параметра и коэффициента вариации ¥{у = +=100% > гДе

X

- среднее квадратическое отклонение контролируемого параметра; ~х- среднее арифметическое значение контролируемого параметра). Для различных полимерных матриц экспериментальным путём найдены численные значения А и V для динамического модуля упругости и коэффициента внутреннего трения. Проведён анализ кинетических изменений демпфирующих (коэффициент внутреннего трения О^ ) и упругих (динамический модуль упругости Е0) свойств полимерных материалов, который выявил несколько типов характерных временных закономерностей. Данные зависимости можно охарактеризовать как кривые с асимптотическим приближением исследуемого параметра.

Для анализируемых типов полимерных матриц установлено, что их диссипативные свойства формируются в результате кинетического перехода, а их показатели (коэффициент внутреннего трения, добротность, динамический модуль упругости и т.д.) описываются зависимостью Ферхюльста, позволяющей эффективно моделировать Б-образные кривые:

Ед= Л t + С» (4)

где Ед - значение функции; х - время; А - расстояние между верхней и нижней асимптотами; С - предел, с которого начинается рост функции; а, Ъ - параметры, определяющие наклон, изгиб и точки перегиба графика функции.

Найдены постоянные параметры для матричных полимерных матриц:

1,272<я£1,474; —0,133 <6 <-0,101;

0,15 <0,49; 3,39 <,С <3,87 • С учётом проведённых экспериментально-теоретических исследований оптимизированы составы для получения полимерных матричных строительных вибропоглощающих материалов, эффективно эксплуатирующихся в условиях динамического на-гружения композитной системы в интервале свыше 150 Гц.

В четвёртой главе приведены результаты экспериментальных исследований демпфирующих физико-механических свойств эпоксидных, эпоксиполуретановых, полиэфирных, кремнийорганических дисперсно-наполненных и металлонапол-ненных композитов, а также стеклопластиков и углепластиков в зависимости от объёмного содержания и дисперсности различных типов наполнителей (кварцевый песок, известняк, андезито-вая мука, стальная и чугунная стружка, ОШП, молотый керамзит, дискретные высокомодульные стеклянные волокна (ВМ-1, ВМП, ВМН-3) и угольные волокна (Элур)). Установлено, что наиболее эффективными наполнителями для получения высоко-демпфирующих композитов являются пористые наполнители, в частности, керамзит.

Произведён сравнительный анализ данных экспериментов no Q1 эпоксиполиуретановых композитов и расчётных значений, полученных с помощью методов теории протекания. С учётом всех использованных опытных величин и и произведён корреляционный анализ уравнения (3), в результате которого установлено, что «=5,05; /=1,23; г = 0,97, где г - радиус корреляции. Используя результаты проведённого корреляционного анализа, уравнение (3) перепишем в виде:

Q;l=Qml (1+5.05 и123). (5)

Установлено, что полученный показатель степени у=1,23 (критический индекс) даёт эффективную характеристику демпфирующей дисперсно-наполненной системы и полностью подтверждает предположение о том, что именно в тупиковых элементах структурного каркаса вибропоглощающего композита сосредоточен основной механизм диссипации колебательной энергии. Выражение (5) может эффективно использоваться для оценки вибродемпфирующих свойств вновь разрабатываемых строительных дисперсно-наполненных полимерных композитов.

Разработан феноменологический подход к оценке прочностных и упругих свойств дисперсно-наполненных полимерных композитов с учётом двух основных структурно-фазовых состояний полимерной матрицы, одна часть которой формируется по типу её объёмного состояния, эквивалентного ненаполненно-му матричному композитному материалу, другая её часть находится в состоянии тонких адсорбционных упрочнённых плёнок. Поскольку, по мере повышения объёмного содержания наполнителя в композите происходит последовательный структурно-фазовый переход матрицы из её объёмной фазы в плёночную, произведён анализ изменения прочности и упругости композитного материала с позиции состояния матрицы и получены концентрационные математические зависимости, описывающие сингулярные изменения свойств композита в зоне оптимального содержания наполнителя.

Экспериментальные исследования прочностных и упругих свойств вибродемпфирующих композитов выявили экстремальный характер изменения концентрационных зависимостей <т=/(и) и Ед=/(и). Основным эффектом при этом является наличие экстремума-максимума в показателе этих свойств, обусловленных возникновением границы раздела между фазами в композите и обязанных проявлению комплексных свойств, не присущих компонентам в отдельности. С одной стороны, протекает процесс упрочнения композита за счёт введения в матрицу дисперсных частиц, способствующих переводу матричного материала в контактном пространстве между частицами наполнителя из его объёмного состояния в плёночное с более высокой прочностью и упругостью и направленной (от частице к частице)

структурированностью. В условиях стеснённости частиц в композите плёночная фаза матрицы занимает всё больший объём вплоть до формирования пространственной жёсткой упрочняющей решёточной структуры, которая образуется из частиц наполнителя и упрочнённых плёночных прослоек матрицы, вследствие своей непрерывности имеет в объёме композита самостоятельную связанность. С другой стороны, в композите проявляется процесс разупрочнения, развивающийся с повышением содержания наполнителя в композите, который является источником дефектов и обусловленный различием коэффициентов термического линейного расширения материалов наполнителя и матрицы, вследствие чего, на границе раздела возникают значительные напряжения, вызывающие растрескивание и снижение прочности.

Получены новые концентрационные математические модели, описывающие экстремальное изменение свойств полимерного вибропоглощающего композитного материала в зоне оптимального содержания дисперсного наполнителя, имеющие следующий вид:

- для предела прочности при сжатии композита:

<гс = <тт-<?то +4,8^0™, (6)

где <тт — предел прочности объёмной фазы матрицы.

- для динамического модуля упругости композита:

Ес = Е(и„)- 0,5аЛ1Х , (7)

где Е(и0) =ЕР(Оо)-Еа(о0) - максимальный модуль упругости композита при оптимальном содержании наполнителя;

а = _+__.

В результате экспериментально-теоретического анализа установлена величина поверхностной прочности (о,) плёночной матрицы. Дня исследованных композитных материалов её величина изменялась в пределах сг5&(10-10~6+30-10~6) Н/м..

Установлена эффективность использования многослойного (трёхслойного) полимерного КМ в качестве опорного вибро-демпфирующего элемента (фундаментной плиты для токарного станка) по сравнению с базовой чугунной плитой и получена его динамическая модель, в которой колебательная машина заменя-

ется твёрдым телом массой т, связанной с плитой посредством последовательно соединённых пружин жёсткости к¡, к2, к3 и демпферами с коэффициентами вязкости Iг?, к3. В данной системе коэффициент демпфирования равен:

, (8)

а

р - р' _ р "

о 1 о л о

где Го - возмущающая сила, передаваемая колебательной машиной; сила, компенсируемая в первом слое; сила, компенсируемая во втором слое; - сила, компенсируемая в третьем слое. С учётом (8) зависимость (1) имеет вид:

\ (к, - тр2)2 + (Л,р)2 - к;1 - (й^)2 - кг2 - (Ьр)2

К+(Ьг р)г . (9)

! (Л:, - шр3)2 - + Лг22) -

Тогда уи у2, Уз, добротности и коэффициенты демпфирования для многослойных полимерных композитов находятся по формулам:

п п -ШВЪ.. п -Ш^г. (Ю)

И, пг Л3

к1 ~тсо]\ кг ~тсо\\ къ-тсо\ (11)

у у V = , (12)

/I > / 2 »/3

й?! сог сог

где Qi - добротность первого слоя; (¿2 - добротность второго слоя; Qз - добротность третьего слоя; щ — собственная частота колебаний первого слоя; со2 - собственная частота колебаний второго слоя; щ - собственная частота колебаний третьего слоя; р — круговая частота внешней силы.

С учётом (10), (11), (12) зависимость (9) преобразуется в следующий вид:

_ l g. J

(то,2 - тр-у - (то,2)" - (та>1 )2

< + . (13)

!(«; -/71)1 - ©г-Полученная математическая модель (13) позволяет эффективно определять коэффициент демпфирования и вибропогло-щающие параметры многослойных полимерных композитов (коэффициент внутреннего трения, добротность) при условии динамического нагружения при известных частотных характеристиках колебательной системы.

Рассмотрен и реализован подход к оптимизации свойств и составов полимерных вибродемпфирующих композитов с учётом условий эксплуатации (частотного, температурного нагружения и т.д.) строительного материала.

Задачу оптимизации демпфирующих физико-механических свойств композитов можно свести к двум последовательным задачам поиска экстремума. На первом этапе оптимизируется состав полимерной матрицы.

Для выбранной пары «смола - отвердитель» находят экстремум функции f(x), где * - массовое содержание отвердителя, а функция f(x) является целевой, включающей в себя физико-механические показатели (коэффициент внутреннего трения, прочность, динамический модуль упругости, коррозионная стойкость, стоимость и др.), являющиеся важными с точки зрения результирующей оценки свойств композита и выраженные через массовое содержание отвердителя х.

Весовые коэффициенты при этих параметрах определяются из специфики нагруженности деталей. При этом задача сводится к одномерной задаче поиска экстремума, т.е. нахождения х* = arg min {fix) : х е [а, Ь]}. (14)

Второй этап оптимизации служит для определения объёмного содержания наполнителя. Выбирается соответствующий функциональный наполнитель (дисперсный, волокнистый, металлический) и определяется оптимальное содержание из уело-

вия максимума другой целевой функции F(x), в которую с различными весовыми коэффициентами входят характеристики демпфирующих свойств, прочностные и стоимостные характеристики.

При таком подходе второй этап оптимизации так же сводится к одномерному поиску экстремума

х* — arg min f F(x) : x e [a, b]}. (15)

Таким образом, задача оптимизации демпфирующих физико-механических свойств композитов сводится к двум последовательным задачам одномерного поиска экстремума.

В тех случаях, когда ограничения на вид целевой функции нежелательны, то стоит учитывать технологические погрешности на этапе поиска экстремума.

Для этого необходимо определить вектор допустимых технологических отклонений состава А. В этом случае процесс оптимизации несколько усложняется и сводится к решению задачи

х* = arg min {max {Ffa Aj:Äe DJ : x e X}, (16) где X— область изменения состава; D - область технологических погрешностей.

При этом разбивка на два этапа оптимизации становится некорректной. В этом случае задача сводится к многомерной минимизации.

Для минимизации функции нескольких переменных принят алгоритм сопряжённых градиентов Флетчера и Ривса.

С учётом предложенного подхода разработаны и оптимизированы составы (таблица 2) для получения модифицированных наполненных полимерных композитов с эффективными вибропоглощающими свойствами, используемых в качестве опорных элементов строительных конструкций, листовых пластиков, фундаментных плит, покрытий и т.д.

Полученные полимерные композиты по своим демпфирующим физико-механическим характеристикам превосходят известные промышленные строительные эпоксидные материалы с повышенными вибропоглощающими свойствами (синтегран, антивибрит-1, радуга).

Таблица 2 - Составы наполненных полимерных композитов с повышенными демпфирующими свойствами

Применение акустических материалов Состав и концентрация компонентов Демпфирующие физико-механические свойства

ПЭПА, масс. ч. на 100 масс. ч. смолы мод.добавок масс. ч. на 100 масс. ч. смолы Объемное содержание наполнителя а' ГПа V/, % % Е,, ГПа ГПа

! Лапрол -805А

монолитые изделия (металлонаполненные композиты) 20 - - Кварцевый песок и=0.8 0,054 18 - - - -

20 - - Известняк о=0,8 0,046 18 - - - -

20 - - Андезито- вая мука и=0,8 0,042 15 - - - -

11 - Чугунная стружка и=0,3 0,0115 3 - - - -

11 - ■ Стальная стружка о=0,7 0,0122 2 - - - -

■ - - Бронзовая стружка о=0,7 0,01 4 - - - -

- - ОШП о=0,7 0,01 4 ■ - - - -

монолитные | изделия 11 10 - Дробленый керамзит и=0,7 0,07 3,5 - - - -

11 10 10 Дробленый керамзит ■0=0,7 0,14 3 - - - -

стеклопластик 11 ВМ-1 и=0,5 - - 1,8 10 56 10

11 - - ВМП о=0,5 - 1,9 10 55 9,5

11 - - ВМН-3 о=0,5 - - 0,015 9,8 133 9,1

углепластик И - Элур и=0,5 - 0,02 9,8 85 9

В пятой главе проведён анализ структуры полимерных высоконаполненных однонаправленных строительных материалов с позиций перколяционной теории. С учётом основных ограничений и допущений (волокнистый наполнитель постоянной толщины состоит из дискретных волокон цилиндрической формы диаметром Х> и длиной /; в объёме полимерного композита находится N дискретных волокон; взаимодействие волокон в объёме композита осуществляется только через плёночные прослойки матрицы размером Н) получена топологическая модель, представленная на рисунке 2.

Рисунок 2 - Модель упаковки волокнистого наполнителя в объёме композита

Для представленной модели получено равенство

жду волокнами при их объёмной упаковке с некоторой плотностью г) в зависимости от размеров (/ и И) дискретного волокна и объёмного содержания наполнителя. Средний оптимальный размер плёночной матрицы, необходимый для образования первичного каркаса композита из параллельно расположенных дискретных волокон, соответствует размеру И0 = 0,14В - оптимальному размеру плёночной структуры матрицы смешанного бесконечного кластера для наполненных композитов. Получено топологическое соотношение, устанавливающее связь между объёмными долями плёночной фазы матрицы и дискретного волокнистого наполнителя в виде и,= 0,3 и. С учётом топологического

и+2

0.5

, позволяющее определить расстояния ме-

соотношения разработана новая методика расчёта однонаправленных вибропоглощающих композитных строительных материалов, учитывающая напряжённо-деформированное состояние плёночной полимерной матрицы, что позволяет в рамках феноменологического подхода оценивать вибропоглощающие и упругие показатели как самого композита, так и его фазовых составляющих.

Для определения упругих характеристик представим напряжённое состояние однонаправленного композита в виде модели, показанной на рисунке 3, с учётом напряжённого состояния объёмной и плёночной матрицы.

Рисунок 3 - Модель напряжённого состояния композита: 1 - объёмная фаза матрицы; 2 - волокнистый наполнитель; 3 - плёночная фаза матрицы

В принятой модели выполняются следующие очевидные условия равновесия и совместности деформаций:

где £> — деформация, соответствующая средним напряжениям;^ - деформация волокна; £/о.ф - деформация объёмной фазы матрицы; е^ф — деформация плёночной фазы матрицы; е^, тц — средние напряжения в однонаправленном композите; сг2в, т^« -напряжения волокна; а2оф, тц0ф — напряжения объёмной фазы матрицы; <у2п ф, тпп.ф — напряжения плёночной фазы матрицы.

~~ £1Я ~ £1

= = сг2оф = а1пф

Г12 = Г12В ~ Г\2о.ф ~ Г|2(Т.ф

Т., = Г,

(17)

Для приведённой модели выполняются граничные условия и допущения: объёмное содержание наполнителя в модельном материале равно объёмному содержанию в реальном композите; объёмная фаза полимерной матрицы линейно упругая, изотропная и однородная; плёночная фаза матрицы линейно упругая, изотропная и однородная; волокнистый наполнитель линейно упругий, изотропный и однородный; связь волокон и связующего идеальна.

В связи с тем, что нагружение композита происходит в направлении укладки волокон, ортогональном направлении и сдвиге в плоскости слоя, в соответствии с правилом «смесей» получены математические модели для технических постоянных полимерного однонаправленного волокнистого композита, выраженные через упругие постоянные и объёмные содержания составляющих компонентов, с учётом плёночной составляющей матрицы:

- для модуля упругости при нагружении вдоль волокон

Е, = ЗЕе + кЭЕ„ф +(1-3- кЭ)Еоф , (18)

где ■9 - объёмное содержание волокнистого наполнителя; Ев -модуль упругости волокна; к=0,3 — доля плёночной фазы матрицы; Епф, — модуль упругости плёночной фазы матрицы; (1 - 3 - к-9) — объёмная доля объёмной фазы матрицы; Е„ ф - модуль упругости объёмной фазы матрицы.

- для модуля упругости при нагружении поперёк волокон

Е = Е,Е„фЕоф Ч (19)

2 &Еоф[Е„ф+кЕ.)+Е.Е„ф{\-Э-к&)

Разработанная уточнённая методика расчёта упругих показателей вибропоглощающих волокнистых композитов может эффективно использоваться в точных инженерных расчётах при проектировании вновь разрабатываемых строительных конструкций и листовых изделий.

Разработан уточнённый энергетический метод моделирования вибродемпфирующих однонаправленных волокнистых полимерных композитов, используемых в качестве опорных элементов строительных конструкций, предполагающий введение некоторой функции диссипации колебательной энергии за цикл нагружения при сохранении линейно-упругой связи между

напряжениями и деформациями. В этой связи, наряду с упругими постоянными, вибродемпфирующие характеристики композита (коэффициенты внутреннего трения, коэффициенты поглощения) рассматриваются как независимые. Для изотропных однонаправленных полимерных композитов потери энергии aw в единице объёма тела за цикл нагружения определяются с помощью двух коэффициентов: 1) у/' - амплитудных значений энергии формоизменения w ' в напряжённом состоянии; 2) у/" - амплитудных значений энергии изменения объёма W" в напряжённом состоянии. Имеет место энергетическая зависимость

т = ¡//"w + y/'w ■ (20)

Суммарные потери энергии в объёме полимерного композита определяются зависимостью

AW=&W, + kAW„t + (l-¿>-k¿>)A¡V^ (21)

Тогда удельные потери энергии в процессе динамического нагружения в составляющих композита равны

шв = aw; + aw;, шпф = лкф. + &кф.>

лк.ф. = ДКф.+лк.ф.-

Удельные потери энергии за цикл динамического нагружения в компонентах однонаправленного полимерного композита определяются зависимостями:

Д^,ф=КФ Wj; AWJ'^J' Wntp";

AWa¡ = ¥'оф Wj; AW„¡ - Wo ¡'. (23)

С учётом полученных математических зависимостей напряжений в компонентах композита при плоском напряжённом состоянии композита и классической модели удельной энергии диссипации однонаправленного композита за цикл нагружения

ЛИ' = (асг,2 + Ba¡ + Сг,22 + 0<7,<т2)5 где А, В, С и D- независимые

константы, условно характеризующие диссипацию внутренней энергии в однонаправленном композите в условиях динамиче-

ского нагружения вдоль и поперек волокон и на чистыи сдвиг, получены концентрационные модели вибропоглощающих свойств:

- вдоль волокон 1

3 Е,

(24)

+ (1 - 5 - кЗ)Еоф[2^оф{\ + V» .,)+ КфЬ ~ 2уоФ)] V где и, — коэффициент Пуассона волокна; у„ ф — коэффициент Пуассона объёмной фазы матрицы; уп ф — коэффициент Пуассона плёночной фазы матрицы. - поперёк волокон

Ег

кЗ

-п.ф

У'е-К У'пф-У'пф \ | (1 -&-кЭ)у ч Ее Епф ) Еоф

I , (, \ . (, - 11 2^офЕв-*вЕоф11-&-кЭ)

—--т- ->

(25)

Ч''е-Ч>"в у'оф-у'оф Ее Еоф

Данные модели справедливы для расчёта несущих строительных конструкций из однонаправленных композитов, листовых вибропоглощающих строительных изделий, прокладочных материалов при плоском напряжённом состоянии материала.

Разработанный энергетический метод моделирования вибропоглощающих свойств однонаправленных волокнистых полимерных композитов, учитывающий напряжённо-деформированное состояние и упруго-диссипативные показатели плёночной фазы матрицы, в рамках феноменологического подхода позволяет оценивать демпфирующие показатели самого КМ и его отдельных структурных компонентов (волокна, объ-

ёмной и плёночной матрицы).

Проведены динамические испытания разработанных полимерных композитов в зависимости от объёмного содержания и дисперсности различных наполнителей (таблица 2). Проверка частотной зависимости динамического модуля упругости в интервале собственных частот 300...2000 Гц на примере композитов с различным объёмным содержанием и дисперсностью методом изгибных колебаний образца показала, что изменение удельной поверхности наполнителя и его концентрации приводит к значительным изменениям динамического модуля упругости композита (рисунки 4, 5). Характер изменения частотных зависимостей для всех составов наполненных КМ аналогичен. Данный эффект непосредственно связан с релаксационными явлениями, происходящими в структуре КМ.

11000

й

§ 10000

$ 9000 я

| 8000 §■ 7000 6000 5000

5

а 4000

¡г и

1 3000 и 3

я 2000

Рисунок 4 - Влияние дисперсности керамзита на частотные характеристики эпоксиполиуретанового композита: 0,96,1,92, 3,84,7,62 - удельная поверхность наполнителя, м2/кг

7,62

3,84

>

1,92

0,96

300 400 500 600 700

частота, Гц

е-

о о

ас л л я 2? « 2с

>Я К И и и V

а

г .

ее X 33

КС

12000 10000 8000 6000 4000 2000

*7/— V 6

- X-

1 / А J 2

600

800

1000

1200

Частота, Гц

Рисунок 5 - Влияние объёмного содержания ОШП на частотные характеристики эпоксидного композита

1 - и = 0,5; 2-й =0,4; 3-й =0,55;

4 - о = 0,45; 5 - о = 0,6; б - о =0,65 Получены частотные характеристики различных строительных материалов в зависимости от условий динамического нагружения образцов. Характер изменения колебательных параметров для всех испытуемых образцов имеет ярко выраженную частотную зависимость. Установлена эффективность использования разработанных полимерных наполненных акустических композитов по сравнению с традиционными материалами (например, амплитуда деформаций образцов из композитных материалов меньше амплитуды деформации стали, чугуна в 1,5 - 3 раза в диапазоне высокочастотного динамического нагружения).

В шестой главе приведены результаты практического применения методов расчёта, оптимизации составов и оценки свойств дисперсно-наполненных и волокнистых полимерных композитов, а также внедрения их в строительство.

Разработана система автоматизированного проектирования вибропоглощающих строительных полимерных композитов, учитывающая закономерности изменения свойств строительных изделий и конструкций из полимерных композитов и аспекты,

связанные с отраслевым проектированием (рисунок 6).

Рисунок 6 - Структурная модель САПР ВПК

В рамках САПР ВПК создана подсистема «Функциональный подбор компонентов», которая реализуется как экспертная система, осуществляющая диалог, характеризуемый изменением знаний о функциональной зависимости компонентов материала; введением дополнительных компонентов; изменением числа одновременно учитываемых демпфирующих физико-механических свойств; усложнением вариантов решений; изменением важности свойств строительных полимерных композитов. Разработана классификация математических моделей, позволяющая систематизировать основные типы решаемых задач САПР ВПК по степени формализуемости, и выдавать практические рекомендации для применения того или иного вида математической модели и способа решения поставленной задачи. В случае необходимости данную систему могут обеспечивать несколько автоматизированных рабочих мест (АРМ) на основе персональных компьютеров. Разработанная САПР ВПК может являться подсистемой более общей системы автоматизации разработки строительных ма-

териалов, объединяющей с использованием принципов единой сети, также системы автоматизированного проектирования технологических процессов и автоматизированные системы научных исследований. Информационное обеспечение единой интегрированной системы подразумевает межотраслевое использование создаваемых в стране глобальных информационных систем по строительному материаловедению. Построение САПР осуществлено в рамках CALS-технологии (Continuous Acquisition and Life Cycle Support — непрерывная информационная поддержка жизненного цикла изделия или продукта), предметом которой является создание единой интегрированной модели строительного изделия или конструкции в рамках их жизненного цикла.

Впервые спроектированы и изготовлены фундаментные плиты из многослойных вибродемпфирующих полимерных строительных материалов под токарные станки, которые получили промышленное внедрение в ЗАО «Волгостальмонтаж». В результате практических исследований получены качественно более высокие показатели точности обработки заготовок на станках, укреплённых на вибропоглощающем фундаменте, по сравнению с базовым вариантом (чугунная плита). Параметр шероховатости Ra заготовок, обрабатываемых на одних и тех же токарно-отделочных операциях, улучшился, в среднем, на 40%. Приведённые расчёты и исследования на жёсткость и усталостную прочность показали, что фундаментная плита, изготовленная из многослойных полимерных композитов, отвечает всем основным требованиям, предъявляемым к данному типу опорных строительных конструкций. Разработана методика оценки технико-экономического уровня оборудования (токарных, шлифовальных станков), основывающаяся на анализе обобщённых критериев эффективности - себестоимости фундаментной плиты и производительности операции металлообработки.

Экономическая эффективность от внедрения фундаментной плиты из многослойных полимерных композитов оценивается по коэффициенту внедрения:

ф^"-фсА£В„а>, (26)

' Ф'+п •(!>'.

где Кв - коэффициент внедрения; Фс - себестоимость базового

варианта; п - количество операций металлообработки; ф

с^впт ■

технологическая себестоимость обработки поверхности детали на станке, установленном на чугунной плите; ф'с - себестоимость модернизированного варианта; ф' - технологическая

САБВтв

себестоимость обработки поверхности детали на станке, установленном на фундаментной плите из многослойных полимерных композитов. В ходе анализа целесообразности применения многослойных полимерных композитов в строительном производстве расчёты выявили существенную экономию капитальных вложений и значительное увеличение годового экономического эффекта.

На основании результатов выполненных исследований разработаны составы полимерных композитов с требуемым комплексом демпфирующих физико-механических свойств, получившие промышленно-экспериментальное внедрение на пензенском заводе «Пензтяжпромарматура» при устройстве вибро-поглощающих полов полифункционального назначения в цехах завода. Установлено, что применение полимерных композитных материалов, наполненных отходами шлифовальных производств, в качестве облицовочных плиток, привело к снижению уровня шума в помещениях на 20 — 30 дБ и значительному уменьшению амплитуды колебаний оборудования, размещённого в цехах, в результате чего улучшены условия труда на производстве.

Представлен опыт промышленного внедрения вибро- и шумопоглощающих полимерных покрытий (мастик) элементов конструкций системы вентиляции и кондиционирования воздуха в административных помещениях в условиях динамического нагружения. В результате в помещениях удалось нивелировать нежелательное дребезжание несбалансированных элементов системы и снизить уровень шума на 30 дБ.

Предложены технологии производства полимерных многослойных труб, используемых в мелиоративном строительстве для устройства закрытого дренажа, а также для строительства безнапорных сетей канализации, транспортирующих бытовые и

дождевые воды, которые получили практическое внедрение на предприятии «Волгостальмонтаж» (г. Пенза) и использовались в дренажной системе при строительстве гаражей и безнапорных сетей канализации при строительстве коттеджей.

Разработанные вибродемпфирующие полимерные строительные материалы прошли опытно-промышленную проверку на предприятиях г. Набережные Челны и г. Пенза.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Сформулированы общие закономерности структурооб-разования композитных материалов и основные принципы рациональной технологии получения вибродемпфирующих полимерных композитов строительного назначения. Обоснован выбор полимерных матричных и армирующих компонентов для изготовления вибропоглощающих опорных элементов строительных конструкций и покрытий из композитных материалов с эффективной стойкостью к различным условиям эксплуатации. Разработаны способы повышения демпфирующих физико-механических свойств вибропоглощающих полимерных композитных материалов путём тепловой обработки, сополимериза-ции, физико-химической модификации однокомпонентными и многокомпонентными активными добавками.

2. Установлена взаимосвязь между частотными параметрами виброактивного оборудования, закреплённого на фундаменте, изготовленном из полимерных материалов, и критическими напряжениями, возникающими в процессе эксплуатации в композитной системе, приводящими к виброкрекингу (разрыву молекулярных цепочек) и дальнейшему разрушению, либо к проскальзыванию молекулярных цепочек без разрушения.

Получены математические модели оценки виброкрекинга. Установлены функциональные зависимости напряжений от возникающих деформаций под действием динамических нагрузок виброактивного оборудования для различных физических состояний полимеров. Определена связь виброкрекинга со скоростью деформирования полимерных композитных материалов.

3. Описаны механизмы проявления вибродемпфирующих свойств дисперсно-наполненных и волокнистых композитных

систем. Произведён анализ фрактальных полимерных структур и получена топологическая модель, позволяющая определить фрактальную размерность дисперсно-наполненных вибропог-лощающих полимерных композитов. Определено критическое содержание дисперсного наполнителя в вибродемпфирующих композитах, позволяющее выявить структурный переход от изолированных кластеров к структурному каркасу, состоящему из дисперсных частиц и плёночной полимерной матрицы. Используя методы теории протекания, выявлены и определены численные значения критических индексов - универсальных показателей состояния структурной топологии вибродемпфирующей дисперсно-наполненной полимерной системы. Установлен универсальный критический индекс у=1,23, характеризующий состояние тупиковых ветвей структурного каркаса композита и определено основополагающее влияние тупиковых ветвей структурного каркаса на усиление вибропоглощающей способности композитных полимерных строительных материалов.

4. Теоретически обосновано и аналитически подтверждено, что усиление упругости и прочности вибродемпфирующих дисперсно-наполненных композитов по сравнению с исходной полимерной матрицей связано с топологическими переходами в структуре композита. Получена математическая модель, описывающая экстремальное изменение деформационно-прочностных свойств композита в зоне оптимального содержания дисперсного наполнителя. С применением методов теории протекания и структурно-фазовых переходов разработаны математические модели, позволяющие оценивать демпфирующие физико-механические свойства наполненных полимерных композитов, используемых в качестве монолитных и листовых строительных материалов и покрытий в зависимости от дисперсности и объёмного содержания наполнителя.

5. Разработан уточнённый энергетический метод расчёта параметров свойств опорных элементов из вибродемпфирующих однонаправленных волокнистых композитных материалов, предполагающий введение функции диссипации колебательной энергии за цикл нагружения при сохранении условий линейной упругости полимерного материала. Получены математические модели, устанавливающие связь между независимыми констан-

тами (условно характеризующими диссипацию энергии в однонаправленном полимерном композите в условиях динамического нагружения вдоль и поперёк волокон), учитывающими демпфирующие характеристики плёночной составляющей матрицы, и коэффициентом поглощения композита, которые могут эффективно использоваться в инженерных расчётах при проектировании вновь разрабатываемых строительных изделий.

6. Предложена новая методика расчёта однонаправленных вибродемпфирующих композитных материалов, учитывающая напряжённо-деформированное состояние плёночной составляющей полимерной матрицы, что позволяет в рамках феноменологического подхода оценивать упругие показатели как самого композита, так и его фазовых составляющих, в том числе фазы волокнистого наполнителя, а также объёмной и плёночной составляющих матрицы. Получены математические модели концентрационных зависимостей для различных волокнистых полимерных материалов (стеклопластиков, углепластиков) изменения динамического модуля упругости, которые с высокой степенью точности коррелируют с экспериментальными данными.

7. Разработаны составы эффективных матричных вибро-поглощающих полимерных материалов, таких как:

- эпоксидных композитов, отверждённых 3-ДМАП (оптимальное количество составляет 10-15 масс.ч.), имеющих повышенную щелочестойкость;

- полиуретановых невспененных композитов, модифицированных кремнийорганическими соединениями-полиметил-силазанами (оптимальное количество метилсилазана составляет 12-15 масс, ч.), стойких к виброчастотному нагружению;

- модифицированных эпоксидных, эпоксиполиуретановых, полиуретановых матричных композитов, стойких к виброчастотным нагрузкам оборудования (интервал собственных частот образцов в процессе динамического нагружения составляет 200 -2000 Гц).

Предложена методика расчёта кинетической стабильности свойств вибропоглощающих матричных полимерных строительных материалов. Проанализированы кинетические закономерности демпфирующих физико-механических показателей полимерных материалов. С использованием метода Ферхюльста по-

лучены математические модели, описывающие изменение динамического модуля упругости матричных композитов в процессе полимеризации.

С учётом проведённых экспериментальных исследований и разработанной методики расчёта кинетической стабильности материалов оптимизированы составы для получения мастик, листовых материалов, монолитных элементов строительных конструкций и изделий.

8. На основании проведённых экспериментальных исследований установлены закономерности и найдены количественные зависимости влияния наполнителей и заполнителей (дисперсных, металлосодержащих, волокнистых) на демпфирующие физико-механические свойства акустических полимерных строительных материалов. На основании полученных динамических моделей вибродемпфирования разработан расчётно-экспериментальный метод подбора составов вибропоглощаю-щих материалов (конструкционных, мастичных, листовых, фундаментов) в зависимости от условий амплитудно-частотного на-гружения с обеспечением комплекса демпфирующих физико-механических свойств. Оптимизированы составы вибропогло-щающих наполненных композитных материалов, стойких к виброчастотному динамическому нагружению в интервале вынужденных частот работы виброактивного оборудования от 300 Гц и выше, по своим демпфирующим характеристикам превышающим на 10-20 % аналоги («Антивибрит», лист «Радуга»), выпускаемые отечественной промышленностью.

9. Разработана методология проектирования и создания вибропоглощающих полимерных строительных композитных материалов, в рамках которой создана автоматизированная система проектирования акустических строительных материалов с учётом требований САЬЭ-технологий, обеспечивающая формирование комплексных показателей строительного производства. Спроектирована экспертная система выражения оптимальности показателей свойств вибропоглощающих композитов, используемых в строительстве, и позволяющая оценивать структуру и демпфирующие физико-механические свойства полимерных композитов с учётом условий эксплуатации и стоимостных характеристик изделий.

10. Созданные расчётно-экспериментальные методы использовались при проектировании фундаментных плит под токарные станки, что позволило в среднем в два раза повысить эффективность их работы. На основе анализа обобщённых критериев эффективности - себестоимости фундаментной плиты и производительности операции металлообработки создана методика, позволяющая оценить экономическую эффективность внедрения многослойных полимерных композитов в качестве фундаментных плит.

Предложен способ (схема технологического процесса) получения вибропоглощающих металлополимерных отделочных плиток для гражданского и промышленного строительства (стеновые панели, плитки для покрытия полов и т.д.), предполагающий использование неутилизируемых отходов шлифовального производства в качестве эффективного наполнителя с высокими демпфирующими свойствами для производства строительных изделий. >

Разработаны рациональные составы полимерных вибропоглощающих покрытий (мастичных материалов) для виброактивных элементов конструкции системы вентиляции и кондиционирования воздуха в административных помещениях, позволяющих существенно снизить уровень вредных вибраций в 2 раза и шума на 20 - 40%.

11. На основании теоретических и экспериментальных исследований даны рекомендации, направленные на дальнейшее повышение эффективности производства акустических полимерных строительных материалов. Внедрение предложенных рекомендаций на основе материалов диссертационной работы позволило существенно снизить временные и стоимостные затраты на проектирование и производство вибропоглощающих материалов и изделий из них. Результаты работы используются в ЗАО «Волгостальмонтажспецстрой» (г. Пенза), ОАО «Пен-зтяжпромарматура» (г. Пенза), ООО «Климат-контроль» (г. Наб. Челны) и в учебном процессе в ГОУ ВПО «Камская государственная инженерно-экономическая академия».

Основные положения диссертационной работы изложены в 58 научных трудах, в том числе:

1. Эпоксидные и полиуретановые строительные композиты / Д.Е. Жарин [и др.]. - Саратов: Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования «Сарат. гос. техн. ун-т», 2005. - 159 с.

2. Жарин, Д.Е. Вибродемпфирующие полимерные композиты / А.Н. Бобрышев, Д.Е. Жарин, А.Ф. Гумеров; под ред. А.Н. Бобрышева. - Наб. Челны: Негос. образоват. учреждение «Институт управления», 2001. - 183 с.

3. Основные направления развития полимерных композитных материалов / Д.Е. Жарин [и др.]; под ред. В.И. Калашникова. - Наб. Челны: Негос. образоват. учреждение «Институт управления», 2001. - 88 с.

4. Управление качеством, персоналом и логистика в машиностроении: учеб. пособие / Д.Е. Жарин [и др.]. - 2-е изд. -СПб.: Питер, 2005. - 256 с.

5. Жарин, Д.Е. Эффект усиления свойств в дисперсно-наполненных композитах / А.Н. Бобрышев, В.И. Калашников, Д.В. Квасов, Д.Е. Жарин, J1.H. Голикова // Изв. вузов. Строительство. - 1995. - №1. - С.31-32.

6. Жарин, Д.Е. Исследование влияния кремнийорганиче-ских соединений на кинетику твердения пропитанных цементно-песчаных растворов / А.Н. Бобрышев, Е.В. Кондратьева, Д.Е. Жарин, A.A. Бобрышев II Промышленное гражданское строительство. - 2005. - № 9. - С.29-30.

7. Жарин, Д.Е. Влияние технологии нанесения полимерных покрытий на физико-механические характеристики бетонов / А.Н. Бобрышев, Е.В. Кондратьева, Д.Е. Жарин, A.A. Бобрышев // Промышленное гражданское строительство. — 2005. - № 6. -С.52-53.

8. Жарин, Д.Е. Исследование эффекта дополимеризации эпоксидных композитов, отвержденных 3-диметиламинопропанолом в щелочных средах / А.Н. Бобрышев, Е.В. Кондратьева, Д.Е. Жарин, A.A. Бобрышев // Строительные материалы. - 2005. - № 5. - С. 48-51.

9. Жарин, Д.Е. Влияние эпоксидного модификатора на полиуретановые полимеры / А.Н. Бобрышев, Д.Е. Жарин, A.A. Бобрышев И Строительные материалы. — 2005. - № 6. - С.67 - 70.

10. Жарин, Д.Е. Определение упругих характеристик однонаправленных волокнистых композитов с учетом плёночной фазы полимерной матрицы / А.Н. Бобрышев, Д.Е. Жарин, А.Ф. Гумеров // Пласт, массы. - 2002. - №4. - С.25 - 27.

11. Жарин, Д.Е. Оценка структуры вибродемпфирующих полимерных композитов с позиции топологического рассмотрения / А.Н. Бобрышев, Д.Е. Жарин, А.Ф. Гумеров // Пласт, массы. -2002.-№5.-С. 19-21.

12. Жарин, Д.Е. Конструкционные металлонаполненные полимерные композиты / Д.Е. Жарин, А.Ф. Гумеров, О.Ю. Селиванов // Пласт, массы. - 2002. - №6. - С. 23 - 25.

13. Жарин, Д.Е. Влияние полиизоцианата на демпфирующие физико-механические свойства эпоксидных композитов // Пласт, массы. - 2002. -№ 7. - С. 23 -25.

14. Жарин, Д.Е. Прочность дисперсно-наполненных полимерных композитов / А.Н. Бобрышев, Р.И. Авдеев, Д.Е. Жарин, С.К. Курин, В.В. Тучков // Пласт, массы. - 2003. - №2. - С. 21 -23.

15. Жарин, Д.Е. Оценка фазового состояния структуры полимерных композитов / А.Н. Бобрышев, Д.Е. Жарин, А.Ф. Гумеров, С.Ю. Юрасов // Пласт, массы. - 2003. - №1. - С. 19 - 21.

16. Жарин, Д.Е. Перспективы применения композиционных термопластичных материалов /И.В. Будников, Д.Е. Жарин, П.Е. Матковский, Л.В. Михеева // Современные проблемы строительного материаловедения: материалы шестых Академических чтений РААСН. - Иваново: ИГАСА, 2000. - С. 5 - 6.

17. Жарин, Д.Е. Производство композиционных материалов на основе термопластов и сварочной пыли / И.В. Будников, Д.Е. Жарин, П.Е. Матковский, В.А. Гребнев // Современные проблемы строительного материаловедения: материалы шестых Академических чтений РААСН. - Иваново: ИГАСА, 2000. -С. 6-7.

18. Жарин, Д.Е. Влияние количества отвердителя на прочность эпоксидных полимеров // Вопросы планировки и застройки городов: материалы II Международной научно-практической конференции. - Пенза: ПГАСИ, 1995. - С.55 - 56.

19. Жарин, Д.Е. Виброгасящие свойства эпоксидных полимеров / Д.Е. Жарин, Д.В. Квасов И Современные проблемы

строительного материаловедения: материалы Международной научно - технической конференции. Часть 4. - Казань: КГ АСА, ; 1996. -С.45 -46.

20. Жарин, Д.Е. Влияние пористости на прочность композитных материалов / Д.В. Квасов, Д.Е. Жарин // Современные проблемы строительного материаловедения: материалы Международной научно - технической конференции. Часть 4. - Казань: КГАСА, 1996. - С.ЗЗ - 34.

21. Жарин, Д.Е. Влияние дисперсности наполнителя на демпфирующие свойства эпоксидных композитов / Д.В. Квасов, Д.Е. Жарин И Вопросы планировки и застройки городов: материалы III Международной научно-практической конференции. — Пенза: ПГАСА, 1996.-С.15.

22. Жарин, Д.Е. Влияние объёмного содержания пористого наполнителя на демпфирующие свойства эпоксидных композитов / Д.Е. Жарин, A.B. Кузин, О.Ю. Селиванов // материалы XXIX Международной научно- технической конференции. Часть 2. - Пенза: ПГАСА, 1997. - С. 17-18.

23. Жарин, Д.Е. Разработка технологии получения эффективного строительного клея для отделочных работ / О.Ю. Селиванов, Д.Е. Жарин // Актуальные проблемы строительного материаловедения: материалы Всероссийской конференции. - Томск: ТГАСУ, 1998. -С.31.

24. Жарин, Д.Е. Отход шлифовального производства - наполнитель реактопластов / О.Ю. Селиванов, Д.Е. Жарин, Л.В. Малахова, Н.В. Колчанова // Актуальные проблемы современного строительства: материалы XXX Всероссийской научно-технической конференции. - Пенза: ПГАСА, 1999. - С.16 - 17.

25. Жарин, Д.Е. Утилизация производственных отходов шлифовального производства / Д.Е. Жарин, О.Ю. Селиванов // Проблемы научно-технического прогресса в строительстве в преддверии нового тысячелетия: материалы Международной научно-практической конференции. - Пенза: ПГАСА, 1999. -С.45 - 46.

26. Жарин, Д.Е. Применение отходов электросварочного производства в качестве наполнителей термоактивных смол / Д.Е. Жарин, О.Ю. Селиванов // Проблемы научно-технического прогресса в строительстве в преддверии нового тысячелетия:

материалы Международной научно-практической конференции. - Пенза: ПГАСА, 1999. - С.55 - 56.

27. Жарин, Д.Е. Утилизация производственных отходов шлифовального производства / Д.Е. Жарин, А.Ф. Гумеров, О.Ю. Селиванов // Композиты и глубокая переработка природных ресурсов: материалы II Международного симпозиума. - Наб. Челны: КамПИ, 1999. - С. 11-12.

28. Жарин, Д.Е. Отход электросварочного производства -эффективный наполнитель олигомеров / Д.Е. Жарин, А.Ф. Гумеров // Композиты и глубокая переработка природных ресурсов: материалы II Международного симпозиума. — Наб. Челны: КамПИ, 1999. - С. 13 - 14.

29. Жарин, Д.Е. Внедрение полимерных композитов в качестве эффективных шумопоглощающих материалов / Д.Е. Жарин, А.Ф. Гумеров // Композиты и глубокая переработка природных ресурсов: материалы II Международного симпозиума. -Наб. Челны: КамПИ, 1999. - С. 18.

30. Жарин, Д.Е. Полимерные композиты с высокими виб-ропоглощающими свойствами / Д.Е. Жарин, А.Ф. Гумеров // Композиты и глубокая переработка природных ресурсов: материалы II Международного симпозиума. - Наб. Челны: КамПИ, 1999.-С. 20-22.

31. Жарин, Д.Е. Станины станков из композитных материалов / Д.Е. Жарин, А.Ф. Гумеров // Композиты и глубокая переработка природных ресурсов: материалы II Международного симпозиума. - Наб. Челны: КамПИ, 1999. - С. 21 -22 .

32. Жарин, Д.Е. Критические индексы в оценке демпфирующих свойств наполненных полимерных композитов / Д.Е. Жарин, А.Ф. Гумеров // Композиты и глубокая переработка природных ресурсов: материалы II Международного симпозиума. — Наб. Челны: КамПИ, 1999. - С. 21.

33. Жарин, Д.Е. Многослойные полимерные композитные материалы / Д.Е. Жарин // Композиты и глубокая переработка природных ресурсов: материалы II Международного симпозиума. - Наб. Челны: КамПИ, 1999. - С. 21 - 22.

34. Жарин, Д.Е. Модифицирование эпоксидных композитов комплексными активными добавками / Д.Е. Жарин, А.Ф. Гумеров И Композиты и глубокая переработка природных ре-

сурсов: материалы II Международного симпозиума. - Наб. Челны: КамПИ, 1999. - С. 23.

35. Жарин, Д.Е. Альтернативные механизмы взаимодействия полиизоцианата с эпоксидным олигомером / Д.Е. Жарин, И.В. Будников // Композиты и глубокая переработка природных ресурсов: материалы II Международного симпозиума. — Наб. Челны: КамПИ, 1999. - С. 25 - 26.

36. Жарин, Д.Е. Анализ экономической эффективности применения полимерных композитов / Д.Е. Жарин, Н.А. Жарина // Композиты и глубокая переработка природных ресурсов: материалы II Международного симпозиума. — Наб. Челны: КамПИ,

1999. - С.26 -27.

37. Жарин, Д.Е. Композиции УВДМ в маслах, восках и лаках. Эмульсионная полимеризация стирола в присутствии УВД железа / И.В. Будников, Д.Е. Жарин // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сборник научных трудов Международной научно-технической конференции. Часть 1. -Пенза: ПГАСА, Приволжский дом знаний, 2000. - С. 35 - 36.

38. Жарин, Д.Е. Металлонаполненные полимерные композиты в качестве конструкционных материалов / B.C. Козицын, А.А. Краснощекое, О.Ю. Селиванов, Д.Е. Жарин // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сборник научных трудов Международной научно-технической конференции. Часть 2. — Пенза: ПГАСА, Приволжский дом знаний,

2000.-С.36 -37.

39. Жарин, Д.Е. Модифицированные эпоксидные композиты — материалы с высокими вибропоглощающими свойствами / Д.Е. Жарин, Е.И. Жарин // Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств: материалы I Международной научно-технической конференции. Часть 1. - Пенза, ПГАСА, 2000. -С.101.

40. Жарин, Д.Е. Полимерные шумопоглощающие композитные материалы / Д.Е. Жарин, Е.И. Жарин // Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств: материалы I Международной научно-технической конференции. Часть 1. -Пенза, ПГАСА, 2000. - С. 102.

41. Жарин, Д.Е. Шумо и звукопоглощающие полимерные станины / Д.Е. Жарин, Е.И. Жарин // Современные информаци-

онные технологии: труды Международной научно-технической конференции. - Пенза, ПТИ, 2000. - С. 68.

42. Жарин, Д.Е. Утилизация отходов электросварочного производства / Д.Е. Жарин, Е.И. Жарин // Современные информационные технологии: труды Международной научно-технической конференции. - Пенза, ПТИ, 2000. - С.68.

43. Жарин, Д.Е. Эффективный способ утилизации отходов шлифовального производства / Д.Е.Жарин, Е.И.Жарин // Современные информационные технологии: труды Международной научно-технической конференции. - Пенза, ПТИ, 2000,-С.69.

44. Жарин, Д.Е. Применение многослойных полимерных композитов в качестве базовых деталей для настольного токарного станка / О.Ю. Селиванов, Д.Е. Жарин, А.Ф. Гумеров, В.Д. Черкасов // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сборник научных трудов Международной научно-технической конференции. - Пенза: ПГАСА, 2001. - С. 33.

45. Жарин, Д.Е. Практическое использование металлопо-лимерных композитов / О.Ю. Селиванов, Д.Е. Жарин, А.Ф. Гумеров, Н.К. Жуковский // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сборник научных трудов Международной научно-технической конференции. — Пенза: ПГАСА,

2001.-С. 35 -36.

46. Жарин, Д.Е. Влияние концентрации отходов металлообработки на вибродемпфирующие и упругие свойства эпоксидных композитов / О.Ю. Селиванов, Д.Е. Жарин, А.Ф. Гумеров, C.B. Курин, А.П. Кандауров // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сборник научных трудов Международной научно-технической конференции. — Пенза: ПГАСА,

2002.-С. 31 -33.

47. Жарин, Д.Е. Механо-клеевой ремонт и восстановление изделий из пластмасс и полимерных композитов / A.A. Бобры-шев, А.Н. Бобрышев, Д.Е. Жарин II Проектирование и исследование технических систем: межвузовский научный сборник. -Наб. Челны: КамПИ, 2005. - С. 133 - 137.

ЖАРИН ДЕНИС ЕВГЕНЬЕВИЧ

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВИБРОПОГЛОЩАЮЩИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная. Печать ризографическая. Усл. печ. л. 2,5 Тираж 100 экз. Заказ »'у

Издательско-полиграфический центр Камской государственной инженерно-экономической академии 423810, г.Набережные Челны, Новый город, проспект Мира,

68/19

список условных обозначений.

4 введение.

глава 1. анализ виброгасящих материалов и способов демпфирования. теоретические основы создания вибропоглощающих полимерных композитов, используемых в строительстве. 1.1. Основные характеристики, методы оценки и способы определения демпфирующих показателей строительных материалов.

1.2. Эффективность применения вибродемпфирующих элементов строительных конструкций из полимерных композитов.

1.3. Строительные материалы с высокими вибропоглощающими свойствами.

1.4. Полимербетоны и бетонополимеры с высокими вибропоглощающими свойствами.

1.5. Методы моделирования вибропоглощающих полимерных волокнистых композитов.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

глава 2. топологическая модель структуры вибропоглощающих дисперсно-наполненных полимерных композитов.

2.1. Природа формирования структуры дисперсно-наполненных полимерных композитов.

2.2. Роль критических индексов в оценке структуры и свойств наполненных полимерных композитов.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.

глава 3. влияние матричных компонентов на демпфирующие физико-механические свойства полимерных композитов.

3.1. Влияние концентрации связующих компонентов на демпфирующие физико-механические свойства и кинетическую стабильность полимерных композитов.

3.2. Влияние модифицирующих добавок на демпфирующие физико-механические свойства полимерных композитов.

3.3. Виброкрекинг полимерных композитов.

3.4. Оптимизированные составы вибропоглощающих матричных полимерных композитов, стойких к частотному воздействию.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

глава 4. влияние дисперсных и волокнистых наполнителей на демпфирующие физико* механические свойства полимерных композитов, используемых в строительстве.

4.1. Влияние объёмного содержания наполнителей на демпфирующие характеристики полимерных композитов.

4.2. Влияние объёмного содержания наполнителей на упругие свойства полимерных композитов.

4.3. Влияние объёмного содержания наполнителей на прочность полимерных композитов.

4.4. Влияние дисперсности пористого наполнителя на демпфирующие физико-механические свойства полимерных композитов.

4.5. Температурная зависимость демпфирующих физико-механических свойств наполненных полимерных композитов.

4.6. Механическая модель многослойного композитного материала в процессе демпфирования при условии частотного нагружения.

4.7. Оптимизация свойств и составов полимерных вибродемпфирующих композитов с учётом условий нагружения материала и стоимостных характеристик компонентов композита.

4.8. Оптимизированные составы наполненных вибродемпфирующих полимерных композитов в зависимости от различных условий эксплуатации.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

глава 5. моделирование вибродемпфирующих однонаправленных волокнистых полимерных композитов, используемых в качестве опорных элементов строительных конструкций.

5.1. Высоконаполненные однонаправленные волокнистые полимерные композиты.

5.2. Перколяционная модель однонаправленных волокнистых полимерных композитов.

5.3. Распределение плёночной и объёмной фаз матрицы в структуре однонаправленных волокнистых полимерных композитов.

5.4. Упругие характеристики однонаправленного полимерного композита при плоском напряжённом состоянии.

5.5. Энергетический метод моделирования вибродемпфирующих однонаправленных волокнистых полимерных композитов, используемых в качестве опорных элементов строительных конструкций.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5.

глава 6. практическая реализация результатов исследований в строительстве.

6.1. Система автоматизированного проектирования вибропоглощающих полимерных композитов, используемых в строительстве.

6.2. Фундаментные плиты из многослойных полимерных композитов, эксплуатирующиеся в условиях высокочастотного нагружения.

6.3. Металлополимерные отделочные плитки для покрытия полов.

6.4. Вибропоглощающие полимерные покрытия для системы вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях.

6.5. Полимерные многослойные трубы, используемые в мелиоративном строительстве.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 6.

Технический прогресс вызывает необходимость создания высокоэффективных конструкционных вибропоглощающих полимерных материалов, используемых в строительной индустрии.

Новые материалы, появляющиеся вследствие стремления к совершенствованию существующих строительных конструкций и изделий, открывают возможности для реализации перспективных конструктивных решений и технологических процессов. В настоящее время перспективы прогресса в строительстве неразрывно связаны с разработкой и широким внедрением полимерных композитных материалов (ПКМ) в производство.

ПКМ обладают комплексом физико-механических свойств, выгодно отличающихся от традиционных конструкционных материалов (металлов, сплавов, бетона, дерева) и в совокупности открывают широкие возможности для совершенствования существующих строительных материалов и изделий различного назначения, а также для разработки новых элементов строительных конструкций и технологических процессов.

Полимерные композиты широко используются для изготовления конструкционных, защитных, клеевых, вибродемпфирующих и других видов строительных материалов и изделий, обладающих высокими деформационно-прочностными, антикоррозионными, теплофизическими и демпфирующими свойствами.

При работе виброактивного оборудования возникают вредные вибрации, снижающие его надёжность. Эффективным средством борьбы с вибрациями является применение в строительных конструкциях, подверженных воздействию динамических нагрузок, виброгасящих устройств и материалов [1].

Вибропоглощающие устройства используют для уменьшения динамических воздействий, передаваемых машинами на поддерживающие и конструкции, для снижения уровня вибраций приборов и прецизионных машин, а также вибраций, вызываемых колебаниями поддерживающих конструкций или оснований.

Виброизоляцию осуществляют либо в опорном варианте, когда виброизоляторы расположены непосредственно под корпусом изолируемой машины или под жестким постаментом (фундаментным блоком), на котором укреплена сама машина, либо в подвесном, когда изолируемый объект подвешен на виброизоляторах, закреплённых выше подошвы постамента и работающих на сжатие или растяжение [2].

В строительной промышленности широкое применение нашли резиновые, пружинные и комбинированные виброгасящие устройства. К недостаткам такого типа устройств следует отнести высокую стоимость, сложность монтажа и наладки, низкую стойкость к агрессивной среде, малую долговечность.

В этой связи возникла необходимость в создании качественно новых способов и материалов для осуществления вибропоглощения, частично лишённых недостатков, присущих традиционным устройствам и материалам. Поэтому реальной представляется возможность получения эффективных виброгасящих конструкций на основе строительных полимерных композитных материалов с использованием в их составе комплексных пластифицирующих и модифицирующих добавок, обеспечивающих необходимый уровень технологических, эксплуатационных и специальных (вибро-поглощающих) свойств.

Отправными положениями для выполнения теоретических и экспериментальных исследований послужили работы Н.А. Алфутова, Н.К. Барам-бойма, А.Н. Бобрышева, В.А. Воскресенского, Е. М. Готлиб, В.Е. Гуля, И.М. Елшина, П.А. Зиновьева, В.Н. Куприянова, Ф.Ф. Ленга, Ю.С. Липатова, Н.И. Макридина, В.В. Патуроева, И.Е. Путляева, Р.З. Рахимова, Ю.А. Соколовой, В.И. Соломатова, С.П. Стрелкова, В.Г. Хозина, В.Д. Черкасова и других отечественных и зарубежных учёных.

Общепризнанным является представление о полимерных композитах, как о многокомпонентных и многофазных гетерогенных системах [3-5]. При этом в ПКМ могут одновременно формироваться взаимоисключающие неаддитивные свойства (например, одновременно высокие упругие, прочностные и демпфирующие показатели), не присущие составляющим компонентам (наполнителям, матричным вяжущим, пластифицирующим и модифицирующим добавкам) полимерных композитов в отдельности. Данный фактор эффективно используется при создании конструкционных композитов с высокими вибропоглощающими свойствами, применяемых в строительстве.

Главным структурным признаком полимерных композитных материалов является их способность образовывать специфические структуры из наполнителя (дисперсных частиц, дискретных волокон) и матрицы. К таким структурам могут быть отнесены самопроизвольно организующиеся кластерные и решёточные структуры ПКМ, образующиеся при изготовлении в результате процессов совмещения и гомогенизации матричного материала и наполнителя. Кластер в переводе с английского «claster» означает «гроздь». Внутри кластера сохраняется индивидуальность отдельных составляющих его частиц. Сформированная кластерная структура ПКМ представляется как система образований с принципиально новыми свойствами, не присущими отдельным составляющим его частиц.

В связи с изучением структуры ПКМ возникает новый термин - фрактальный кластер [6-10], который представляет ассоциацию связанных между собой частиц, имеющих фрактальное строение. Необходимо отметить, что фракталы (fractal - дробь) являются самоподобными множествами, имеющими дробную размерность и обладающими реккурентностью (самоповторяемостью на различных структурных уровнях, характеризующуюся автомодельным отношением). Проявление фрактальности в неупорядоченных системах, которым в полной мере соответствуют полимерные композитные материалы, происходит в виде самоорганизации наполненной структуры ПКМ.

В работе автором рассматривается новый подход к моделированию строительных вибропоглощающих полимерных материалов, состоящих из твёрдых частиц наполнителя, дискретных волокон и полимерной матрицы (упругой, высокоэластичной и т.д.), основанный на использовании научной дисциплины - синергетики, занимающейся изучением различных самоорганизующихся упорядоченных временных и пространственных структур в сложных неравновесных системах различной природы.

Предложен уточнённый энергетический метод моделирования волокнистых полимерных строительных материалов с высокими вибропоглощающими свойствами с учётом топологических особенностей компонентов композита при условии динамического нагружения колебательной системы.

Рассмотрен принципиально новый подход в изучении структуры и свойств ПКМ с высокими вибропоглощающими свойствами, основанный на установлении значения универсального критического индекса, служащего интегральным показателем состояния структуры и отвечающего за демпфирующие показатели дисперсно-наполненных полимерных строительных материалов.

Универсальность критического индекса имеет важное значение при анализе различных сложных композитных систем. Она определяется макромасштабным подобием различных демпфирующих структур с одинаковой пространственной размерностью, т. е. если для различных систем с одной пространственной размерностью численное значение критических индекса совпадает, то наблюдается подобие свойств макромас-штабной структуры этой системы и наоборот. Критический индекс может эффективно использоваться в процессе прогнозирования вибропоглощающих показателей вновь разрабатываемых полимерных материалов строительного назначения.

Предложенные новые методы и подходы к моделированию структуры и расчёту параметров свойств ПКМ формируют научную концепцию, основанную на физических принципах, для разработки и создания вновь проектируемых современных строительных полимерных материалов с высокими вибропоглощающими свойствами.

Успешная реализация больших потенциальных возможностей, заложенных в идее создания полимерных композитных материалов строительного назначения и в свойствах составляющих его компонентов, в значительной степени зависит от уровня информированности материаловеда и конструктора об этих возможностях, принципах конструирования и методах расчёта, что достигается путём разработки автоматизированной базы данных. В этой связи предложены новые подходы, основанные на современных информационных CALS-технологиях, к разработке и созданию высокоэффективных вибропоглощающих строительных материалов, стойких к различным эксплуатационным условиям (температурному и частотному нагружению, агрессивной среде и т.д.).

В работе содержатся сведения, необходимые для внедрения полимерных строительных материалов в производство, при этом свойства ПКМ излагаются в комплексе с вопросами конструирования на этапе изготовления с учётом эксплуатационных требований. Предложены новые физические модели вибропоглощения монолитными и многослойными опорными конструкциями при условии динамического нагружения, изготовленными из вибродемпфирующих дисперсно-наполненных и волокнистых композитов, позволяющие рассчитать демпфирующие физико-механические параметры ПКМ при известных внешних колебательных характеристиках виброактивного оборудования.

Рассмотрен и реализован новый подход к оптимизации свойств и составов полимерных вибродемпфирующих композитов с учётом условий эксплуатации (частотного нагружения, эксплуатации в агрессивной среде и т.д.) строительного материала. Разработана система автоматизированного проектирования вибропоглощающих полимерных композитов (САПР ВПК) в рамках CALS - технологии (Continuous Acquisition and Life Cycle Support - непрерывная информационная поддержка жизненного цикла изделия или продукта), предметом которой является создание единой интегрированной модели строительного изделия из ПКМ и его жизненного цикла.

Идентифицированы методы проектирования и расчёта опорных элементов оборудования, фундаментов, покрытий, эксплуатирующихся в условиях динамического нагружения. цель работы заключается в разработке научных основ проектирования и создания строительных полимерных материалов с эффективными вибропоглощаю-щими свойствами и долговечностью в различных условиях эксплуатации. рабочая гипотеза

При получении строительных полимерных материалов в результате совмещения исходных компонентов с последующим переходом композитной системы в состояние твердого тела происходят самопроизвольные физико-химические процессы, связанные с образованием специфических структур. Проявляются топологические особенности структуры наполненной композитной системы в виде локального возникновения разупорядо-ченных и упорядоченных областей с демпфирующими физико-механическими свойствами, отличающимися от структуры материала в приближении среднего поля. В результате структурно-фазовой трансформации образуется система КМ (матрица (массив) - матрица (пленка) - наполнитель) с эффективной стойкостью к динамическому нагружению. Оптимизация показателей структурных особенностей в такой модели упруго-деформируемого композита позволяет дополнить и уточнить закономерности, связанные с созданием вибропоглощающих строительных полимерных материалов и расчетом их функциональных свойств. задачи исследований:

- с позиций современных представлений микромеханики и структурной топологии разработать научные принципы создания полимерных строительных композитов с высокими вибропоглощающими свойствами;

- разработать динамическую модель вибродемпфирования монолитных и многослойных полимерных композитов с применением элементов теории виброизолирующей подвески;

- исследовать основные демпфирующие физико-химические свойства наполненных полимерных композитов и выявить закономерности изменения деформационно-прочностных и вибропоглощающих показателей композитов в зависимости от геометрических факторов наполнителя;

- установить, топологические особенности механизма формирования дисперсно-наполненных и волокнистых вибропоглощающих полимерных композитов и с применением методов теории протекания проанализировать структурную топологию вибропоглощающего композитного материала, а также определить численное значение универсального критического индекса, отвечающего за изменение демпфирующих свойств наполненных композитных систем;

- дать оценку существующих моделей расчёта вибропоглощающих полимерных композитных материалов (листовых, покрытий и т.п.) и предложить новую модель вибродемпфирующего полимерного КМ с учётом фазовых особенностей и новые методы его проектирования на примере опорных элементов строительных конструкций;

- разработать составы матричных и наполненных вибропоглощающих полимерных строительных материалов (эпоксидных, эпоксиполиуретано-вых, полиуретановых, кремнийорганических) с повышенной стойкостью к эксплуатационным воздействиям (агрессивным средам, виброчастотному воздействию);

- определить алгоритмы оптимизации демпфирующих физико-механических свойств вибропоглощающих полимерных композитов, стойких к различным условиям эксплуатации с последующей разработкой структуры системы автоматизированного проектирования вибропоглощающих строительных полимерных композитов (САПР ВПК) и экспертной системы «функциональный подбор составов ВПК»;

- реализовать промышленное использование разработанных эффективных вибропоглощающих листовых материалов, покрытий, других монолитных и многослойных изделий, в строительстве. научная новизна работы состоит в следующем:

- теоретически обосновано влияние структурно-топологических особенностей полимерных композитов на комплекс их акустических и физико-механических свойств;

- уточнена математическая модель упругого деформирования волокнистых строительных полимерных композитов с учётом структурного перераспределения плёночной и объёмной составляющих матрицы;

- обоснован и разработан уточнённый энергетический метод оценки демпфирующих показателей волокнистых строительных полимерных композитов, предполагающий введение диссипативной функции;

- создана уточнённая методика расчёта вибродемпфирующих наполненных КМ с использованием топологической модели структуры, учитывающей плёночную структурную составляющую матрицы как упругий элемент;

- на основе комплекса выполненных экспериментально-теоретических исследований оптимизированы структура, свойства и составы матричных, дисперсно-наполненных и волокнистых полимерных композитных материалов с учётом технических требований строительных производств;

- разработана методология создания системы автоматизированного проектирования строительных вибропоглощающих полимерных композитов с учётом особенностей проектирования их состава с прогнозируемыми свойствами. основные положения, выносимые на защиту:

- научное обоснование методологии получения строительных полимерных материалов с эффективными вибропоглощающими свойствами и стойкостью к различным условиям эксплуатации (агрессивным средам, виброчастотному нагружению);

- динамическая модель вибродемпфирования монолитных и многослойных полимерных композитов;

- топологическая модель вибропоглощающего наполненного полимерного КМ, учитывающая локальные возникновения разупорядоченных и упорядоченных областей структуры в системе «матрица (массив) - матрица (плёнка) - наполнитель»;

- методы оценки и прогнозирования демпфирующих физико-механических свойств КМ в зависимости от дисперсности и объёмного содержания наполнителя с учётом трёхфазной структуры КМ;

- комплексный подход к оптимизации составов различных видов вибропоглощающих полимерных композитов (покрытий, мастик, листовых и монолитных материалов);

- оптимальные составы вибропоглощающих полимерных композитов, обладающих заданным комплексом демпфирующих физико-механических и эксплуатационных свойств. практическая ценность работы заключается:

- в создании научно-обоснованных принципов расчёта оптимальных составов вибропоглощающих строительных полимерных материалов с повышенной стойкостью к различным условиям эксплуатации, используемых в строительной индустрии;

- в разработке и оптимизации многокомпонентных и многослойных модифицированных полимерных композитов, использующихся при изготовлении опорных элементов строительных конструкций, фундаментов под оборудование, полов, эксплуатирующихся в условиях динамического нагружения, а также вибропоглощающих покрытий системы вентиляции и кондиционирования воздуха в помещении.

Научные результаты работы используются в ряде промышленных организаций, что подтверждается соответствующими актами внедрения, представленными в приложении к диссертации.

Разработанные вибродемпфирующие строительные материалы прошли опытно-промышленную проверку на предприятиях г. Набережные Челны и г. Пенза. достоверность полученных результатов заключается в использовании при испытаниях КМ механического оборудования и измерительной аппаратуры способных регистрировать необходимые параметры с минимальными погрешностями. Количественные результаты исследований обработаны с применением аппроксимирующих функций (степенных, экспоненциальных, полиномиальных и др.), корреляционного и регрессионного анализа. Достоверность полученных аналитических зависимостей подтверждена испытаниями большого количества различных видов и составов полимерных КМ и высокой степенью сходимости экспериментальных и расчётных данных. апробация работы

Результаты выполненной работы обсуждались на научно-технических семинарах "Современные проблемы строительного материаловедения" -Казань, 1996 г.; II и III Международных научно-практических конференциях "Вопросы планировки и застройки городов" - Пенза, ПГАСИ, 1996 г.; XXVIII научно-технической конференции - Пенза, ПГАСИ, 1995 г.; XXIX научно-технической конференции - Пенза, ПГАСА, 1997 г.; Всероссийской конференции «Актуальные проблемы строительного материаловедения», Томск, ТГАСУ, 1998 г.; Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительного материаловедения» IV Академические чтения РААСН, Пенза, 1998 г.; XXX Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства», ПГАСА, Пенза, 1999 г.; Международной научно-технической конференции «Проблемы научно-технического прогресса в строительстве в преддверии нового тысячелетия», ПГАСА, Пенза, 1999 г.; II Международном симпозиуме «Композиты и глубокая переработка природных ресурсов», КамПИ, Набережные Челны, 1999 г.; Международной научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика», ПГАСА, Приволжский дом знаний, Пенза, 2000 г.; I Международной научно-технической конференции «Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств», ПГАСА, Пенза, 2000 г.; Международной научно-технической конференции «Современные информационные технологии», Пензенский технологический институт, Пенза, 2000 г.; Шестых академических чтениях РААСН: «Современные проблемы строительного материаловедения», Ивановская Государственная архитектурно-строительная академия, Иваново, 2000 г; Международной научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика», ПГАСА, Пенза, 2001 г.; Международной научно-практической конференции: «Композиционные строительные материалы. Теория и практика», ПГАСА, Пенза, 2002 г.; Международной научно-практической конференции, КамПИ, Набережные Челны, 2004 г.

Результаты работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры строительного материаловедения Ивановской государственной архитектурно-строительной академии и кафедры технологии бетонов, керамики и вяжущих Пензенского государственного университета архитектуры и строительства.

Работа выполнялась на кафедре машин и технологии литейного производства (цикл композиционных материалов) и кафедре автоматизации и информационных технологий Камской государственной инженерно-экономической академии.

Автор выражает благодарность руководству Пензенского государственного университета архитектуры и строительства и Камской государственно инженерно-экономической академии за предоставленные условия для проведения исследований.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Сформулированы общие закономерности структурообразования композитных материалов и основные принципы рациональной технологии получения вибродемпфирующих полимерных композитов строительного назначения. Обоснован выбор полимерных матричных и армирующих компонентов для изготовления вибропоглощающих опорных элементов строительных конструкций и покрытий из композитных материалов с эффективной стойкостью к различным условиям эксплуатации. Разработаны способы повышения демпфирующих физико-механических свойств вибропоглощающих полимерных композитных материалов путём тепловой обработки, сополимеризации, физико-химической модификации одноком-понентными и многокомпонентными активными добавками.

2. Установлена взаимосвязь между частотными параметрами виброактивного оборудования, закреплённого на фундаменте, изготовленном из полимерных материалов, и критическими напряжениями, возникающими в процессе эксплуатации в композитной системе, приводящими к виброкрекингу (разрыву молекулярных цепочек) и дальнейшему разрушению, либо к проскальзыванию молекулярных цепочек без разрушения.

Получены математические модели оценки виброкрекинга. Установлены функциональные зависимости напряжений от возникающих деформаций под действием динамических нагрузок виброактивного оборудования для различных физических состояний полимеров. Определена связь виброкрекинга со скоростью деформирования полимерных композитных материалов.

3. Описаны механизмы проявления вибродемпфирующих свойств дисперсно-наполненных и волокнистых композитных систем. Произведён анализ фрактальных полимерных структур и получена топологическая модель, позволяющая определить фрактальную размерность дисперснонаполненных вибропоглощающих полимерных композитов. Определено критическое содержание дисперсного наполнителя в вибродемпфирующих композитах, позволяющее выявить структурный переход от изолированных кластеров к структурному каркасу, состоящему из дисперсных частиц и плёночной полимерной матрицы. Используя методы теории протекания, выявлены и определены численные значения критических индексов - универсальных показателей состояния структурной топологии вибро-демпфирующей дисперсно-наполненной полимерной системы. Установлен универсальный критический индекс у=1,23, характеризующий состояние тупиковых ветвей структурного каркаса композита и определено основополагающее влияние тупиковых ветвей структурного каркаса на усиление вибропоглощающей способности композитных полимерных строительных материалов.

4. Теоретически обосновано и аналитически подтверждено, что усиление упругости и прочности вибродемпфирующих дисперсно-наполненных композитов по сравнению с исходной полимерной матрицей связано с топологическими переходами в структуре композита. Получена математическая модель, описывающая экстремальное изменение деформационно-прочностных свойств композита в зоне оптимального содержания дисперсного наполнителя. С применением методов теории протекания и структурно-фазовых переходов разработаны математические модели, позволяющие оценивать демпфирующие физико-механические свойства наполненных полимерных композитов, используемых в качестве монолитных и листовых строительных материалов и покрытий в зависимости от дисперсности и объёмного содержания наполнителя.

5. Разработан уточнённый энергетический метод расчёта параметров свойств опорных элементов из вибродемпфирующих однонаправленных волокнистых композитных материалов, предполагающий введение функции диссипации колебательной энергии за цикл нагружения при сохранении условий линейной упругости полимерного материала. Получены математические модели, устанавливающие связь между независимыми константами (условно характеризующими диссипацию энергии в однонаправленном полимерном композите в условиях динамического нагружения вдоль и поперёк волокон), учитывающими демпфирующие характеристики плёночной составляющей матрицы, и коэффициентом поглощения композита, которые могут эффективно использоваться в инженерных расчётах при проектировании вновь разрабатываемых строительных изделий.

6. Предложена новая методика расчёта однонаправленных вибродемпфирующих композитных материалов, учитывающая напряжённо-деформированное состояние плёночной составляющей полимерной матрицы, что позволяет в рамках феноменологического подхода оценивать упругие показатели как самого композита, так и его фазовых составляющих, в том числе фазы волокнистого наполнителя, а также объёмной и плёночной составляющих матрицы. Получены математические модели концентрационных зависимостей для различных волокнистых полимерных материалов (стеклопластиков, углепластиков) изменения динамического модуля упругости, которые с высокой степенью точности коррелируют с экспериментальными данными.

7. Разработаны составы эффективных матричных вибропоглощающих полимерных материалов, таких как:

- эпоксидных композитов, отверждённых 3-ДМАП (оптимальное количество составляет 10-15 масс.ч.), имеющих повышенную щелочестой-кость;

- полиуретановых невспененных композитов, модифицированных кремнийорганическими соединениями-полиметил-силазанами (оптимальное количество метилсилазана составляет 12-15 масс, ч.), стойких к виброчастотному нагружению;

- модифицированных эпоксидных, эпоксиполиуретановых, полиуретановых матричных композитов, стойких к виброчастотным нагрузкам оборудования (интервал собственных частот образцов в процессе динамического нагружения составляет 200 - 2000 Гц).

Предложена методика расчёта кинетической стабильности свойств вибропоглощающих матричных полимерных строительных материалов. Проанализированы кинетические закономерности демпфирующих физико-механических показателей полимерных материалов. С использованием метода Ферхюльста получены математические модели, описывающие изменение динамического модуля упругости матричных композитов в процессе полимеризации.

С учётом проведённых экспериментальных исследований и разработанной методики расчёта кинетической стабильности материалов оптимизированы составы для получения мастик, листовых материалов, монолитных элементов строительных конструкций и изделий.

8. На основании проведённых экспериментальных исследований установлены закономерности и найдены количественные зависимости влияния наполнителей и заполнителей (дисперсных, металлосодержащих, волокнистых) на демпфирующие физико-механические свойства акустических полимерных строительных материалов. На основании полученных динамических моделей вибродемпфирования разработан расчётно-экспериментальный метод подбора составов вибропоглощающих материалов (конструкционных, мастичных, листовых, фундаментов) в зависимости от условий амплитудно-частотного нагружения с обеспечением комплекса демпфирующих физико-механических свойств. Оптимизированы составы вибропоглощающих наполненных композитных материалов, стойких к виброчастотному динамическому нагружению в интервале вынужденных частот работы виброактивного оборудования от 300 Гц и выше, по своим демпфирующим характеристикам превышающим на 10-20 % аналоги

Антивибрит», лист «Радуга»), выпускаемые отечественной промышленностью.

9. Разработана методология проектирования и создания вибропоглощающих полимерных строительных композитных материалов, в рамках которой создана автоматизированная система проектирования акустических строительных материалов с учётом требований CALS-технологий, обеспечивающая формирование комплексных показателей строительного производства. Спроектирована экспертная система выражения оптимальности показателей свойств вибропоглощающих композитов, используемых в строительстве, и позволяющая оценивать структуру и демпфирующие физико-механические свойства полимерных композитов с учётом условий эксплуатации и стоимостных характеристик изделий.

10. Созданные расчётно-экспериментальные методы использовались при проектировании фундаментных плит под токарные станки, что позволило в среднем в два раза повысить эффективность их работы. На основе анализа обобщённых критериев эффективности - себестоимости фундаментной плиты и производительности операции металлообработки создана методика, позволяющая оценить экономическую эффективность внедрения многослойных полимерных композитов в качестве фундаментных плит.

Предложен способ (схема технологического процесса) получения вибропоглощающих металлополимерных отделочных плиток для гражданского и промышленного строительства (стеновые панели, плитки для покрытия полов и т.д.), предполагающий использование неутилизируемых отходов шлифовального производства в качестве эффективного наполнителя с высокими демпфирующими свойствами для производства строительных изделий.

Разработаны рациональные составы полимерных вибропоглощающих покрытий (мастичных материалов) для виброактивных элементов конструкции системы вентиляции и кондиционирования воздуха в административных помещениях, позволяющих существенно снизить уровень вредных вибраций в 2 раза и шума на 20 - 40%.

11. На основании теоретических и экспериментальных исследований даны рекомендации, направленные на дальнейшее повышение эффективности производства акустических полимерных строительных материалов. Внедрение предложенных рекомендаций на основе материалов диссертационной работы позволило существенно снизить временные и стоимостные затраты на проектирование и производство вибропоглощающих материалов и изделий из них. Результаты работы используются в ЗАО «Волго-стальмонтажспецстрой» (г. Пенза), ОАО «Пензтяжпромарматура» (г. Пенза), ООО «Климат-контроль» (г. Наб. Челны) и в учебном процессе в ГОУ ВПО «Камская государственная инженерно-экономическая академия».

1. Черкасов В.Д. Строительные композиты с повышенными вибро-поглощающими свойствами: автореф. дис. докт. техн. наук. - М, 1995.40 с.

2. Руководство по проектированию виброизоляции машин и оборудования. М.: Стройиздат, 1972. - С.5-12.

3. Бобрышев А.Н., Козомазов В.Н., Авдеев Р.И., Соломатов В.И. Синергетика дисперсно-наполненных композитов. М.: ЦКТ, 1999.- 252 с.

4. Козомазов В.Н. Структура и свойства высоконаполненных строительных полимерных композитов: автореф. . доктор, техн. наук. М.: 1996.-42 с.

5. Бобрышев А.Н. Прочность эпоксидных композитов с дисперсными наполнителями: автореф. доктор, техн. наук. -М.: 1996. -42 с.

6. Синергетика композитных материалов / А.Н. Бобрышев, В.Н. Козомазов, J1.0. Бабин, В.И. Соломатов; под ред. В.И. Соломатова. Липецк: НПО "ОРИУС", 1994. - 153 с.

7. Mandelbrot В.В. The fractal geometry of nature. -N.Y.: Freemen, 1983. -480 p.

8. Смирнов Б.М. Фрактальные кластеры // Успехи физических наук. -1986. Т. 149. - Вып.2. - С. 177 - 219.

9. Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1980. - 404 с.

10. Хакен Г. Синергетика. Иерархии неустойчивости в самоорганизующихся системах и устройствах. М.: Мир, 1985. - 419 с.

11. Методы исследования неметаллических материалов; под ред. Б.И.Паншина, Б.В.Перова и М.Я. Шарова.- М.: Машиностроение, 1973. -Зт.

12. Вибродемпфирующие полимерные композиты / А.Н. Бобрышев, Д.Е. Жарин, А.Ф. Гумеров; под редакцией А.Н. Бобрышева. Наб. Челны:

13. Институт управления, 2001. 183 с.

14. Перепечко И.И., Квачева JI.A., Ушакова JI.A. и др., Пластические массы, 1970.-№8. -С. 43.

15. Соломатов В.И., Черкасов В.Д., Фомин Н.Е. Вибропоглощающие композиционные материалы. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2001. - 96 с.

16. Вернигорова В.Н., Макридин Н.И., Соколова Ю.А. Современные методы исследования свойств строительных материалов: учебное пособие. М.: Издательство АСВ, 2003. - 240 с.

17. Колесников А.Е. Ультразвуковые измерения. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во стандартов, 1982. - 248 с.

18. Васин С.А. Перспективные направления совершенствования дис-сипативных характеристик токарных резцов для повышения качества выпускаемой продукции: Автореф. дис. докт. техн. наук. Тула, 1994,- 50 с.

19. Стрелков С.П. Введение в теорию колебаний. М.: Главная редакция физико-математической литературы, 1964. 440 с.

20. Борьба с шумом и вибрацией в машиностроении. Алексеев С.П., Казаков A.M. и Колотилов Н.Н. М.: Машиностроение, 1970. 208 с.

21. Андронов А.А., Витт А.А., Хайкин С.Э. Теория колебаний. М.: Физматгиз, 1959.-353 с.

22. Соломатов В.И., Бобрышев А.Н., Химмлер К.Г. Полимерные композиционные материалы в строительстве; под ред. В.И. Соломатова. М.: Стройиздат, 1988.-312 с.

23. Патуроев В.В. Технология полимербетонов.- М.: Стройиздат, 1977.- 34 с.

24. Соломатов В.И. Технология полимербетонов и армополимер-бетонных изделий.- М.: Стройиздат, 1984. 141 с.

25. Хозин В.Г. Усиление эпоксидных полимеров. Казань: Изд-во

26. ПИК «Дом печати», 2004. 446 с.

27. Рыбьев И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ. М.: Высшая школа, 1978. 308 с.

28. Физико-химия многокомпонентных полимерных систем / под ред. Ю.С. Липатова. Киев: Наукова думка, 1986. - Т.2. - 384 с.

29. Лакокрасочные покрытия в машиностроении. Справочник. Изд-е 2-е перераб. и доп. / под ред. М.М. Гольдберга. М.: Машиностроение, 1974.-576 с.

30. Кондратьева Е.В. Щелочестойкие эпоксидные композиты: Авто-реф. канд. техн. наук.- Пенза.: 2000.- 24 с.

31. Новиков В.У. Полимерные материалы для строительства: Справочник. М.*. Высш. шк., 1995. - 448 с.

32. Соколова Ю.А., Готлиб Е.М. Модифицированные эпоксидные клеи и покрытия в строительстве. М.: Стройиздат, 1990. - 176 с.

33. Эпоксидные и полиуретановые строительные композиты / А.Н. Бобрышев, Д.Е. Жарин, Е.В. Кондратьева и др. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2005.-159 с.

34. Сагалаев Г.В. Общие технические требования к наполнителям. / / Наполнители полимерных материалов. М.: МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского, 1983. - С.57 - 64.

35. Петров В.П. Структура минеральных веществ и их использование в качестве наполнителя / / Наполнители полимерных материалов. М.: МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского, 1983.- С. 139 - 144.

36. Наполнители для полимерных композиционных материалов: Справочное пособие / Под ред. Г.С. Каца и Д.В. Милевски. М.: Химия, 1981.-672 с.

37. Волокнистые композиционные материалы с металлической матрицей / Под ред. М.Х. Шоршорова. М.: Машиностроение, 1981. 272 с.

38. Высокопрочностные армирующие волокна // Обзорная информация / Сер. Промышл. хим. волокон. М.: НИИТЭХИМ, 1983.

39. Жигач А.Ф., Цирлин A.M. Физико-химические свойства и прочностные характеристики борных нитей, перспективы их применения для армирования композиционных материалов // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. 1978. Т. 23. № 3. С. 264 272.

40. Конкин А.А., Коннова Н.Ф. Механические и физико-химиечские свойства углеродистых волокон // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. 1978. Т. 13. №3. С. 259-263.

41. Конструкционные стеклопластики / В.И. Альперин, Н.В. Корольков, А.В. Мотовкин и др. М.: Химия, 1979. 360 с.

42. Монокристаллические волокна и армированные ими материалы / P.JI. Механ, И. Герцог и др. М.: Мир, 1973. 437 с.

43. Перепелкин К.Е. Структура и свойства волокон. М.: Химия, 1985. 324 с.

44. Производство стеклянных волокон и тканей / Под ред. М.Д. Хода-ковского. М.: Химия, 1973. 312 с.

45. Стеклянные волокна / Под ред. М.С. Аслановой М.: Химия, 1979. 256 с.

46. Текстильные материалы на основе углеродистых волокон и методы определения их свойств // Обзорная информация / Сер. промышл. хим. волокон. М.: НИИТЭХИМ, 1985.

47. Композиционные материалы: Справочник / В.В. Васильев, В.Д. Протасов, В.В. Болотин и др., Под общ. Ред. В. В. Васильева, Ю.М. Тарно-польского. М.: Машиностроение, 1990. -512 с.

48. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986, 656 с.

49. Вернигорова В.Н. Химия загрязняющих веществ и экология: монография / В.Н. Вернигорова, Н.И. Макридин, Ю.А. Соколова, И.Н. Максимова. М.: Издательство «Палеотип», 2005. - 240 с.

50. Рыбьев И.А., Арефьева Т.Н., Баскаков Н.С., Казенова Е.П., Коровников Б.Д., Рыбьева Т.Г. Общий курс строительных материалов / Под ред. И.А. Рыбьева. М.: Высшая школа, 1987.

51. Шейкин А.Е. Строительные материалы. -М.: Стройиздат, 1978.

52. Хигерович М.И., Горчаков Г.И., Рыбьев И.А., Домокеев А.Г., Ерофеева Е.А., Орентлихер Л.П., Попов JI.H., Попов К.Н. Строительные материалы / Под ред. Г.И. Горчакова. М.: высшая школа, 1982.

53. Воробей В.В., Сироткин О.С. Соединения конструкций из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1985. 166 с.

54. Строительные материалы. Справочник / Под ред. А.С. Болдырева, П.П. Золотова. М.: Стройиздат, 1989. - 568 с.

55. Материалы в машиностроении. Выбор и применение. Т.5. Неметаллические материалы / Под ред. В.А. Попова, С.И. Сильвестровича, И.Ю. Шейдемана. -М.: Машиностроение, 1969. 544 с.

56. Композиционные материалы. Справочник / Под ред. Д.М. Карпи-носа. Киев: Наукова думка, 1985. - 474 с.

57. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы. М.: Стройиздат, 1986. - 687 с.

58. Портной К.П., Салибеков С.Е., Светлов И.Л. и др. Структура и свойства композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1979. 255с.

59. Справочник по композиционным материалам: в 2-х кн. Кн. 1 / Под ред. Дж. Любина; Пер. с англ. А.Б. Геллера, М.М. Гельмонта; Под ред. Б.Э. Геллера. М.: Машиностроение, 1988. - 448 с.

60. Соломатов В.И. Полимерцементные бетоны и пластбетоны. М.: Изд-во литературы по строительству, 1976.

61. Соломатов В.И. Полиструктурная теория и эффективные технологии композиционных строительных материалов. / / Эффективные технологии композиционных строительных материалов. Ашхабад, 1985.- С.3-7.

62. Соломатов В.И. Элементы общей теории композиционных строительных материалов. / / Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1980.-N8, С.61-70.

63. Жарин Д.Е., Кузин А.В., Селиванов О.Ю. Влияние объемного содержания пористого наполнителя на демпфирующие свойства эпоксидных композитов: Мат-лы 29й научно-технической конференции. Часть 2, ПГА-СА.- Пенза, 1997.-35 с.

64. Жарин Д.Е., Квасов Д.В. Виброгасящие свойства эпоксидных полимеров: Междунар. научн.-техн. конференция: «Современные проблемы строительного материаловедения», часть 4, Казань, 1996. - С. 35-36.

65. Основные направления развития полимерных композитных материалов / Д.Е. Жарин и др.; под ред. В.И. Калашникова. Наб. Челны: Не-гос. образоват. учреждение «Институт управления», 2001. - 88 с.

66. Влияние различных компонентов на вибропоглощающие свойства полимерных материалов. / Л.И. Трепелкова, М.И. Палей, Б.Д. Тартаковс-кий, Н.И. Наумкина. // Пласт, массы. 1964. - №10, С. 36-40.

67. Мясникова М.П., Позамонтир А.Г., Громов В.В. Методы регулирования вибропоглощающих свойств полимерных материалов. // Вибропоглощающие материалы и покрытия и их применение. Л.: ЛДНТП -1974.-С. 41-45.

68. Демпфирующие свойства полимербетонов. / В.В. Патуроев, А.Н. Волгушев, В.А. Елфимов // Бетон и железобетон. 1988. - №2, С. 12-13.

69. Яковлев А.П. Экспериментальные исследования демпфирующих свойств композиционных покрытий. // Пробл. прочности. 1977. - №12, С. 102-107.

70. Наумкина Н.И., Тартаковский Б.Д., Эфрусси М.М. Экспериментальное исследование некоторых вибропоглощающих материалов. // Акустический журнал. 1959. - V, № 2, С. 196-203.

71. Вибропоглощающие материалы на основе полимеров. / Н.И. Наумкина, М.И. Палей, Б.Д. Тартаковский и др. // Вибрации и шумы. М.: Наука, 1973.-С. 45-48.

72. Займан Дж. Модели беспорядка. М.: Мир, 1982. — 591 с.

73. Карери Дж. Порядок и беспорядок в структуре материи. М.: Мир, 1985. —228 с.

74. Глендсдорф И., Пригожин И. Термодинамическая теория структур, устойчивости и флуктуаций. М.: Мир, 1973. — 280 с.

75. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. М.: Мир, 1979. - 512 с.

76. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах. -М.: Мир, 1979.- 279 с.

77. Лифшиц Е. М., Гредскул С. М., Пастур Л. А. Введение в теорию неупорядоченных систем. М.: Наука, 1982. 168 с.

78. Шкловский Б. И., Эфрос A. JI. Теория протекания и проводимость сильно неоднородных сред // Успехи физических наук. 1975. Т. 117.

79. Шкловский Б.И., Эфрос АЛ. Электронные свойства легированных полупроводников.- М.: Наука, 1979. 416 с.

80. Shante V. К., Kirkpatrick S. An introduction to percolation theory // Advances Physics. -1971. V.20. — P. 325 — 342.

81. Pike (I. E., Seager С. H. Percolation and conductivity // Phys. Rev., B. 1974.-V. 10. —№4. P. 1421 — 1436.

82. Соломатов В.И., Выровой B.H. Кластерообразование композиционных строительных материалов // Технологическая механика бетона. -Рига: изд-во РПИ, 1985.

83. Шкловский Б.И., Эфрос A.JI. Электронные свойства лигирован-ных полупроводников. М.: Наука, 1979. - 416 с.

84. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров. М.: ИЛ, 1963.535.

85. Армополимербетон в транспортном строительстве. М.: Транспорт, 1979, 232 с. / Авт.: В.И.Соломатов, В.И.Клюкин, Л.Ф.Кочнева, Л.М.Масеев, Ю.Б.Потапов.

86. Лапицкий В.А., Крицук А.А. Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков.- Киев: Наукова думка, 1986. 96 с.

87. Релаксационные свойства трехмерных полимеров некоторых оли-гоэфиракрилатов. / В.К.Горячев, Л.И.Трепелкова, В.И.Участкин, Н.А.Яковлев. / / Пласт, массы. -1981. № 11, С. 11 -14.

88. Трепелкова Л.И. Модифицированные эпоксидные олигомеры с высокими демпфирующими свойствами. / / Пласт, массы. 1973. - №8, С. 36-39.

89. Технология пластических масс. / Под ред. В.В. Коршака. М.: Химия, 1972, С.ЗЗ - 48.

90. The fracture of glassy polimer. Proc. Roy. Soc., 1972, v. A 329, p. 137-151. / Aut.: M. Dyle, A. Maranci, E. Orowan, S. Stork.

91. Маския Jl. Добавки для пластических масс. М.: Химия, 1978, 181 с.

92. Прибор для измерения коэффициента внутреннего трения типа ИКВТ-30 / описание /.- Л.: Ленинградский электротехнический институт, 1967,32 с.

93. Методика определения физико-механических свойств полимерных композитов путем внедрения конусообразного индентора / Э.Х.Лийв, А.Д.Машегиров / / Методическое пособие ЭстНИИНТИ. - Таллин, 1983.27 с.

94. Релаксационные свойства трехмерных полимеров некоторых оли-гоэфиракрилатов. / В.К. Горячев, Л.И. Трепелкова, В.И. Участкин, Н.А. Яковлев. / / Пласт, массы. -1981. № 11, С. 11 -14.

95. Лийв Э.Х., Машегиров А.Д. Метод определения вязкоупругих свойств полимерных материалов конусообразным индентором. Таллин, 1982, С.3-5.

96. Пак Н.И., Негматов С.С. Исследование демпфирующих свойств эпоксидных композиций, применяющихся в машиностроении / / Труды по итогам НИР химико-технологического факультета ТашПИ. Ташкент, 1971. - 91. - С.136-139.

97. Букреева Н.В., Дувакина Н.И., Николаев А.Ф. Вибропоглоща-ющие композиционные материалы на основе сетчатых полимеров. Л.: Деп. в ОНИИТЭХИМ 13.10.82, № 1189 кп - Д 82, 1982, 21 с.

98. Бартенев Г.М. Структура и релаксационные свойства эластомеров. М.: Химия, 1979.- 387 с.

99. Бобрышев А.Н. Исследование упругих постоянных эпоксидных композиций. В кн.: Методы и средства измерения механических параметров в системах контроля и управления. Пенза.: ПДНТП, 1980, с.42-43.

100. Экономико-математические методы и прикладные модели: Учеб. пособие для вузов / В.В. Федосеев, А.Н. Гармаш, Д.М. Дайитбегов и др.; Под ред. В.В. Федосеева. М.: ЮНИТИ, 2002. - 391 с.

101. Ленг Ф.Ф. Разрушение композитов с дисперсными частицами в хрупкой матрице. В кн.: Композиционные материалы. Том 5. Разрушение и усталость. М.: Мир, 1978.-С. 11-57.

102. The fracture of glassy polimer. Proc. Roy. Soc., 1972, v. A 329, p. 137-151. / Aut.: M. Dyle, A. Maranci, E. Orowan, S. Stork.

103. Мэнсон Дж., Сперлинг Л. Полимерные смеси и композиты. М.: Химия, 1979,439 с.

104. Гуль В.Е. К вопросу о разрушении полимерных материалов. -Механика полимеров, 1975, №2, С. 195-199.

105. Основы физической химии. Теория и задачи: Учеб. пособие для вузов / В.В. Еремин, С.И. Каргов, И.А. Успенская, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин. М.: издательство «Экзамен», 2005. - 480 с.

106. О квазихрупком разрушении стеклообразных полимеров, 1978, №5. С.860-865. / Авт.: Л.И. Маневич, Ал.Ал. Берлин, Г.Г. Алексанян, Н.С. Ениколопян.

107. Екобори Т. Физика и механика разрушения и прочности. М.: Металлургия, 1971. - 312 с.

108. Любовиц Г. Разрушение. Том 7. Разрушение неметаллов и композитных материалов. М.: Мир, 1976. - 469 с.

109. Нарисава И. Прочность полимерных материалов. М.: Химия, 1987.-397 с.

110. Партон В.З. Механика разрушения от теории к практике. М.: Наука, 1990. - 238 с.

111. Френкель Я.И. Теория обратимых и необратимых трещин в твердых телах Н ЖТФ.- 1952. т.22. - С. 1857-1866.

112. ИЗ. Кадырмятова Ф.М., Дивгун С.М., Готлиб Е.М., Воскресенский В.А. Модификация эпоксидного полимера эпоксиполиуретановым олиго-меров // Изв вузов. Химия и хим. технология. Т. XXII, вып.6, 1979. - С. 740-743.

113. Энциклопедия полимеров. М.: Советская энциклопедия. - Т.2. -1974.-325 с.

114. Справочник по клеям и клеящим мастикам в строительстве / O.JI. Фиговский, В.В. Козлов, А.Б. Шолохова и др. М.: Стройиздат, 1984. -241 с.

115. Роузен Б. Феноменологическое исследование процесса разрушения эластомеров в стеклообразном состоянии. В кн.: Разрушение твердых полимеров. М.: Химия, 1971.- С.235-285.

116. Рыбьев И.А., Фомичева Т.П., Иртуганова С.Х., Чалых А.Е., Андреев И.И. Структура отвержденных эпоксидно-фурановых композиций // Изв. Вузов. Строит, и архитект. 1983. - №6. - С. 62 - 65.

117. Ребиндер П.А. Классификация поверхностно-активных веществ по механизму их действия. В кн.: Поверхностно-активные вещества. М.: Знание, 1961.-С.31-39.

118. Яхнин Е.Д., Таубман А.Б. Адсорбционное модифицирование дисперсного кварца и структурообразование в растворах каучука. ДАН СССР, т. 152, 1963, №2, с.382-385.

119. Барамбойм Н.К. Механохимия полимеров. М.: изд-во научно-технической литературы РСФСР, 1961. - 251 с.

120. Слонимский Г.Л., Каргин В.А., Буйко Г.Н., Резцова Е.В., Льюис-Риера М. ДАН СССР, 93,3, 523-526, 1953.

121. Резцова Е.В., Липкина Б.Г., Слонимский Г.Л. ЖФХ, 33, 3, 656662,1959.

122. Каргин В.А., Соголова Т.И., Слонимский Г.Л., Резцова Е.В. ЖФХ, 30, 8,1123. 1956.

123. Барамбойм Н.К. ЖФХ, 33,4, 806,1958.

124. Догадкин Б.А., Кулезнев В.Н. «Коллоидный журнал», 20, 5, 674, 1958.

125. Барамбойм Н.К. «Успехи химии», 28, 7, 878,1959.

126. Каргин В.А., Платэ Н.А. «Высокомолекулярные соединения», 1, 2,330,1959.

127. Платэ Н.А., Прокопенко В.В., Каргин В.А. «Высокомолекулярные соединенния», 1,11,1713, 1959.

128. Бутягин П.Ю., Берлин А.А., Калмансон А.Э., Блюменфельд J1.A. «Высокомолекулярные соединения», 1, 6, 865, 1959.

129. Штаудингер Г. Высокомолекулярные органические соединения, Госхимиздат, 1935,211 с.

130. Френкель Я.И. Acta Physicochim USSR, 19, 51 (1944).

131. Барамбойм Н.К. Научные труды МТИЛП, сб. 7, 1956,46 с.

132. Каргин В.А., Слонимский Г.Л. ЖФХ, 15, 9, 1022, 1951.

133. Каргин В.А., Слонимский Г.Л. ЖФХ, 11,4,341, 1951.

134. Каргин В.А., Слонимский Г.Л. ДАН СССР, 62,2, 239, 1958.

135. Каргин В.А., Слонимский Г.Л. ЖФХ, 23, 5, 563, 1959.

136. Лазуркин Ю.С., Файгельсон Р.Л. ЖТФ, 21,3,257-267,1951.

137. Бартенев Г.М. «Успехи химии», 24, 7, 815-841, 1955.

138. Строительные материалы: Учебник / Под общей ред. В.Г. Микульского. М.: Изд-во АСВ, 2000. - 536 с.

139. Еремушкин Ю.В. Об экспериментальном исследовании демпфирующих свойств полимерных материалов. / / Рассеяние энергии при колебаниях механических систем. Киев, Наукова Думка, 1976. - С. 119-122.

140. Попов В.Д. Внутреннее трение при колебаниях конструкционных пластмасс, применяемых в судостроении. // Рассеяние энергии при колебаниях упругих систем. Киев, Наукова Думка, 1968. - С. 192-199.

141. Тартаковский Б.Д., Наумкина Н.И., Швелькова П.П. Обзор работ по вибропоглощающим материалам. -М.: АКИН, 1959. 120 с.

142. Саакян И.А. Разработка и исследование вибропоглощающих материалов на основе каменных порошков. / Сборник научных трудов аспирантов и соискателей НИИКС. Ереван, 1974. - Вып.9. - С. 201 - 212.

143. Черкасов В.Д. Исследование выносливости и демпфирующих свойств композиционных балок из железобетона и полимербетона. // канд. дисс. Саранск, 1981.- 192 с.

144. Магомедов Г.М., Новиков В.У., Зеленев Ю.В. др. Рассеяние энергии в системе стекло-полимер. // Рассеяние энергии при колебании механических систем. Киев, науков Думка, 1976. - С. 139-144.

145. Хальчевский В.В., Вожко JI.B. Исследования рассеяния энергии в капроне при циклическом демпфировании. / / Рассеяние энергии при колебаниях упругих систем. Киев, Наукова думка, 1966. - С. 189-191.

146. Boll G., Solyer I. Development of a viscoelastic Composition having Superior Vibration. // Damping Capability Io8A. 1966, vol /39/ № 4. - P. 663.

147. Волькенштейн M.B., Птицын O.B. Релаксационная теория стеклования. // ЖТФ, 1956, т. 26. С. 2204-2222.

148. Саакян И.А. Разработка вибропоглощающих материалов. // Сборник научных трудов аспирантов и соискателей НИИКС. Ереван, 1972. -Вып. 7. - С. 85 - 89.

149. Перечень вибропоглощающих материалов, рекомендованных к применению в народном хозяйстве. М.: АКИН, 1974. - С. 38.

150. Малкин А.Я., Аскидский А.А., Коврига В.В. Методы измерения механических свойств полимеров. М.: Химия, 1978. - 330 с.

151. Писаренко Г.С. Колебания упругих систем с учетом рассеяния энергии в материале АН УССР. Киев, 1966. 239 с.

152. Лукин А.Н. Демпфирующие свойства и выносливость полимербетонов. Канд. дисс. - Саранск, 1990. - 152 с.

153. Сорокин Е.С. К теории внутреннего трения при колебании упругих систем. -М.: Гостройиздат, 1960. 131 с.

154. Абрамов С.К. О новых экспериментальных методах исследования демпфирующих свойств полимерных материалов. / / Рассеяние энергии при колебаниях механических систем. Киев, Наукова Думка, 1976. - С. 97- 103.

155. Александров А.П., Лазуркин Ю.С. Излучение полимеров. / / ЖТФ, Вып. 9, № 14.1939. С. 1249 - 1260.

156. Быков В.А., Самсонов А.В. Исследование акустических свойств вибропоглощающих материалов. // Автомобильная промышленность, 1977, №8.-С. 33.

157. Вибрация в технике. / Под. Ред. В.В. Болотина. М.: Машиностроение, 1978, Т.1.-С. 182.

158. Нилендер Ю.А. Современное состояние динамики сооружений и практическое значение внутреннего сопротивления материалов // Динамические свойства строительных материалов. М., 1940. С. 15 - 19.

159. Ганн Л.А. Кодификация свойств вибропоглощающих материалов методом наполнения // Вибропоглощающие материалы и их применение в промышленности. Л., 1980. С. 19.

160. Розенберг Б.А., Иржак В.И. О связи между структурой и физико-механическими свойствами эпоксидных полимеров // Структура и свойства полимерных материалов. Рига: Зинатне, 1979. - С. 12 - 19.

161. О демпфирующих свойствах композиционного материала с однонаправленными непрерывными волокнами // Проблемы прочности. 1973. -№ 2. С. 60-64.

162. Дедюхин В.Г., Ставров В.П. Прессованные стеклопластики. М.: Химия, 1976.-271 с.

163. Жигун И.Г., Поляков В. А. Свойства пространственно-армированных пластиков. Рига: Зинатне, 1978. 232 с.

164. Потапов А.И., Пеккер Ф.П. Неразрушающий контроль конструкций из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1977. 215 с.

165. Протасов В.Д. Филипенко А.А., Харченко Е.Ф. Влияние структурной неоднородности распределения компонентов в намоточных изделиях на их несущую способность / / Проблемы прочности. 1978. № 4. С. 82-86.

166. Цыплаков О.Г. Научные основы технологии композиционно-волокнистых материалов. В 2 ч. М.: Химия, 4.1, 1974. 315 с.

167. Chouri J. Materials carbones-carbones composites carbones / / L'Aeronautique of l'Astronautique. 1978. № 68. P. 30-43

168. Forrest M.A., Marsh H. The effect of pressure on the carbonization of pitch and pitch/carbon, febre composites / /J. of Mater. Sci. 1983. Vol. 18., № 5. P. 978-990.

169. Fritz W., Huttner W. Carbon-fibre-reinfirced carbom composites / / Nonmetall. Mater and Compos. ICMC Symp. Munich. 1978-1979. P. 245-266.

170. Булаве Ф.Я., Радиньш И.Г. Упругие свойства слоистых армированных пластиков / / Механика композитных материалов. Рига: Риж. политехи. инст-т, 1977. С. 3-19.

171. Круклиньш А.А. Структурная теория пластиков, армированных тканями: Дис. на соискание канд.техн.наук. рига: Риж.политехн. инст-т, 1985.- 180 с.

172. Портной К.И., Салибеков С.Е., Светлов И.Л. и др. Структура и свойства композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1979. 255 с.

173. Рикардс Р.Б., Чате А.К. Упругие свойства композита с анизотропными волокнами / /Механика композитных материалов. 1980. №1. С. 17-27.

174. Буланов И.М., Добровольский А.К., Харченко Е.Ф. Оптимизация технологии изготовления изделий из органопластика по структурным параметрам / / Применение пластмасс в машиностроении: Сб. трудов МВТУ им. Н.Э.Баумана. 1981. № 18. С.81-91.

175. Скудра A.M., Булаве Ф.Я. Структурная теория армированных пластиков. Рига: Зинатне, 1971, 1978. 192 с.

176. Хилл Р. Теория механических свойств волокнистых композиционных материалов//Механика / Сб. переводов. 1966. № 2 (96). С. 131-149.

177. Earkins I. Shear failure mechanisms in parallel fiament giass-resin composites//SPE J. 1963. Vol. 19 April. P. 37-41.

178. Ikegami K., Nose Y., Yasunaga Т., Shiratori E. Failure criterion of angle-ply laminates of fibre reinforced plastics and applications to optimize the strength / / Fibre Science and Technology. 1982. Vol. 16, # 1. P. 175-190/

179. Knappe W., Scheneider W. Bruchkriterien fur unidirektionalen Glass-faser / / Kunstsfoffe uniter ebener Kurzzeit und Langzeit - Bean spruchung / / Kunststoffe. 1972. Bd. 62. H. 12. S. 864.

180. Knauss H., Schelling H. Mehrachsig beanspruchte Drei Richtungs -Wickelrohre aus verstarkten Kunststoffen / / Kunststoffe/ 1969. Bn. 59. H.12. S. 911-917.

181. Owen M. I., Rice D.I. Biaxial strength behaviour of glass fabric -reinforced polyester resins / / Composites. 1984. January. P. 13-25.

182. Puck A., Schneider W. On failure mechanisms and failure criteria of filament wound glass - fabric resins composites / / Plast/ Polym. 1969. Vol. 37. February. P. 33-43.

183. Skudra A.N. Micromechanics of failure of reinforced plastics / / Hadnbook of composites. Amsterdam, New York, Oxford. 1984. Vol. 3. Failure of mechanics of composites. P. 1-69.

184. Uemura V., Yamawaki K. Fracture strength of helically wound comihposite cylinders / / Proceedings of the 9 Int. Symp. Space Technol. And Sci. Tokyo. 1971. P. 215-223.

185. Yamawaki К., Uemura M. An analysis for elastic moduli of unidirectional fibre reinforced and muitilayered composite materials / / Daigaku Uchu Koku Kenkynsho Hakoku (Tokyo). 1971. Vol. 7., № 2. H. 315-332.

186. Пановко Я.Г. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем. М.: Физматгиз, 1960. 194 с.

187. Скудра A.M., Булаве Ф.Я. Прочность армированных пластиков. М.: Химия, 1982.-214 с.

188. Хорошун Л.П., Солтанов Н.С. Термоупругость двухкомпонент-ных смесей. Киев: Наукова Думка, 1984. 110 с.

189. Зиновьев П.А., Ермаков Ю.Н. Диссипация энергии при изгибе многослойных волокнистых композитов / / Известия вузов. Машиностроение. 1986. №4. С. 15-20.

190. Писаренко Г.С. Обобщенная модель учета рассеяния энергии при колебаниях. Киев: Наукова Думка, 1985. 236 с.

191. Шишкин В.А К структурной теории внутреннего трения и упругости высоконаполненных сред. Флюктуационная модель./Механика композиционных материалов. 1984. - № 5. - С.924-926.

192. Максак В.И., Тритенко А.Н. О диссипации энергии при контактировании упургих твердых тел в условиях сложного напгружения. // Рассеяние энергии при колебаниях механических систем. Киев: Наукова Думка, 1978.-С. 217-229.

193. Эффект усиления свойств в дисперсно-наполненных композитах / Бобрышев А.Н., Калашников В.И., Квасов Д.В., Жарин Д.Е., Голикова Л.Н. / / Изв. вузов. Строительство, 1995. №1.- 8 с.

194. Ребиндер П.А. Образование и механические свойства дисперсных структур. // Журн. ВХО им. Д.И. Менделеева, 1963. Вып. 8, №2. С. 162.

195. О квазихрупком разрушении стеклообразных полимеров, 1978, N5.- С.860-865. / Авт.: Л.И.Маневич, Ал.Ал.Берлин, Г.Г.Алексанян, Н.С.Ениколопян.

196. Прочность композитных материалов / В.Н.Козомазов, А.Н.Боб-рышев, В.Г.Корвяков, В.И.Соломатов; под ред. В.И.Соломатова/.- Липецк: НПО "ОРИУС", 1995.- 112 с.

197. Ребиндер П.А. Образование и механические свойства дисперсных структур. К физико-химической механике силикатных дисперсий,- ЖВХО им. Д.И. Менделеева, 1963, т.8, № 2. С.162-170.

198. Дики Р.А. Вязкоупругие свойства гетерогенных полимерных композиций с дисперсными частицами. В кн.: Промышленные композиционные материалы. М.: Химия, 1980.- С.147-179.

199. Гуль В.Е. Прочность полимеров. М. - Л.: Химия, 1964. - 227 с.

200. Немец Я., Серенсен С.В., Стреляев B.C. Прочность пластмасс. -М.: Машиностроение, 1970. 335 с.

201. Купер Г.А. Микромеханические аспекты разрушения // Композиционные материалы. Т.5. Разрушение и усталость. - М.: Мир, 1978. - С. 440-475.

202. Ричардсон М. Общие представления о полимерных композиционных материалах. В кн.: Промышленные полимерные композиционные материалы. М.: Химия, 1980. - С. 13-49.

203. Coleman B.D. A stohastic process model for mechanical breakdown.-Trans. Soc. Rheol, 1957. V.l, P.153-168.

204. Berry J.P. Fracture of polymeric glass.- Jn.: Fracture. Vol.7. N. Y., 1972, P.38-60.

205. Ребиндер П.А. Структурообразование и самопроизвольное диспергирование в суспензиях.- В кн.: Труды 3й Всесоюзной конференции по коллоидной химии. М.: Из-во АН СССР, 1956,-С.7-18.

206. Соломатов В.И., Бобрышев А.Н., Прошин А.П. Кластеры в структуре и технологии композиционных строительных материалов. / / Изв. вузов. Строительство и архитектура, 1983. №4, С.56-61.

207. Иоффе А.Ф. Избранные труды. JL: Наука, 1974.- 325 с.

208. Соломатов В.И., Яхнин Е.Д., Симонов-Емельянов И.Д. Оптимальные дисперсность и количество наполнителей для полимербетонов, клеев и мастик. Строительные материалы, 1971, № 12 - С.24-26.

209. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров. М.: Химия, 1977.-304 с.

210. Фаэбразер Т., Реймонд Дж. Жесткость полимерных композиционных материалов. В кн.: Промышленные полимерные композиционные материалы. М.: Химия, 1980,- С.180-214.

211. Гельд П.В., Митюшов Е.А. Обобщенный метод самосогласованного поля для определения упругих свойств гетерогенных материалов. / / Журнал прикл. мех. и техн. физики. 1990. - №1. - С.96-100.

212. Звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы. / Под ред. Е.Я. Юдина.-М.: 1966.-С. 190-191.

213. Быков В.А. Современные зарубежные акустические эффективные материалы, применяемые для снижения внутреннего шума в автомобилях. М., 1984. - 82 с. Деп. в ВИНИТИ 5.09.1983, № 2 (148).

214. Нанизашвили И.Х. Строительные материалы, изделия и конструкции: Справочник. М.: Высш. школа., 1990. - 495 с.

215. Зубов П.И., Сухарева Л.А. Структура и свойства полимерных покрытий. М.: Химия. - 1982. - 256 с.

216. Баженов Ю.М. Бетон при динамическом нагружении. М.: Стройиздат, 1970. - 272 с.

217. Баженов Ю.М. Бетонополимеры. М.: Стройиздат, 1983. - 472 с.

218. Тартаковскнй Б.Д. Вибропоглощение. Борьба с шумом на производстве. / Под. Ред. Е.Я. Юдина. М.: Машиностроение, 1985. - С. 270.

219. Бугло С.Т., Ратнер С.Б. Влияние релаксационных явлений на выносливость пластмасс при гармоническом и ударном нагружении. Механика полимеров, 1972, №1, с. 165-168.

220. Бетинып Я.Р. Об упругости полимерных цепей. Механика полимеров, 1978, №1, с.154-157.

221. Постников B.C. Дисперсия модулей и внутреннее трение. В кн.: Физика и химия твердого состояния. М.: Металлургия, 1978.- С. 193-202.

222. R. Fletcher and С.М. Reeves. Function minimization by conjugate gradients. The Сотр. Journal, 7,1964.-253 p.

223. Бакушинский А.Б Регуляризующие алгоритмы в банаховом пространстве, основанные на обобщенном принципе невязки. // Некорректные задачи математической физики и анализа. Новосибирск: Наука, 1984.-с. 18-21.

224. Вайникко Г.М. Методы решения линейных некорректно поставленных задач в гильбертовых пространствах. Тарту: Изд-во ТГУ, 1982.

225. Гончарский А.В., Степанов В.В., Численные методы решения некорректных задач на компактных множествах. // Вестн. Моск. унта. Сер. 15. Вычислительная математика и кибернетика. 1980, № 3, с. 12-18.

226. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988. - 128 с.

227. Алфутов Н.А., Зиновьев П.А., Попов Б.Г. Расчет многослойных пластин и оболочек из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1984. 264 с.

228. Алфутов Н.А., Таирова Л.П. Возможности определения свойств монослоя в композите / / Методы и средства диагностики несущей способности изделий из композитов. Рига: Зинатне, 1986. С. 212-215.

229. Амбарцумян С.А. Теория анизотропных пластин: Прочность, устойчивость и колебания. М.: Наука, 1987. 360 с.

230. Болотин В.В., Новичков Ю.Н. Механика многослойных конструкций. М.: Машиностроение, 1980. 376 с.

231. Ванин Г.А. Микромеханика композиционных материалов. Киев: Наукова Думка, 1985. 304 с.

232. Зиновьев П.А., Тараканов А.И., Фомин Б.Я. Деформирование и разрушение композиционных материалов при двухосном растяжении / / Применение пластмасс в машиностроении. М.: МВТУ, 1978. Вып. 19. С. 33-58.

233. Малмейстер А.К., Тамуж В.П., Тетере Г.А. Сопротивление полимерных и композитных материалов. Рига: Зинатне, 1980.-572 с.

234. Кристенсен Р. Введение в механику композитов. М.: «МИР», 1982.-335 с.

235. Сендецки Дж. Механика композиционных материалов. Т.2 М.: «МИР», 1978.-565 с.

236. Болотин В.В., Воронцов А.Н., Мурзаханов Р.Х. Анализ технологических напряжений в намоточных изделиях из композитов на протяжении всего процесса изготовления / / Механика композитных материалов. 1980. № 3. С.500-508.

237. Николаев B.JI., Инденбаум В.М. К расчету остаточных напряжений в намоточных изделиях из стеклопластиков / / Механика полимеров.1970. №6. С. 1026-1030.

238. Портнов Г.Г., Спридзанс Ю.Б. Намотка колец из стеклопластика с изменением усилия натяжения по программе / / Механика полимеров.1971.« 2. С.361-364.

239. Портнов Г.Г., Бейль А.И. Модель для учета нелинейности свойств полуфабриката при силовом анализе намотки композитов / / Механика полимеров. 1977. « 2. С. 231-244.

240. Циркин М.З., Кострицкий С.Н. Стеклопластики в электромашиностроении. Л.: Энергоатомиздат, 1986. - 176 с.

241. Петров В.А., Друян Я.И. Автоматизированная система проектирования изделий из композиционных материалов / / Пластические массы. 1980. №3. С. 23-27.

242. Биктимиров Р.Л., Гречишников В.А., Дырин С.П., Гумеров А.Ф., Жарин Д.Е., Лукина С.В., Схиртладзе А.Г., Юрасов С.Ю. Управление качеством, персоналом и логистика в машиностроении: Учебное пособие. 2-е изд-е. доп. и пер. СПб.: Питер, 2005. - 256 с.

243. Rosen J.B., The gradient projection method for non-linear programming, Part I, Linear constraints, J. Soc Ind. Appl. Math., 8,181-217 1960.

244. Искусственный интеллект. В 3 кн. Справочник. М.: Радио и связь, 1990.

245. Попов Э.В., Фоминых И.Б., Кисель Е.Б., Шапот М.Д. («Аргус-софт») Статические и динамические экспертные системы. М.: Финансы и статистика, 1996. - 400 с.

246. Попов Э.В., Фоминых И.Б., Кисель Е.Б. («Аргуссофт») Статические и динамические экспертные системы (классификация, состояние, тенденции). Методические материалы. Центральный Российский Дом знаний. М., 1995.

247. Экспертные системы. Решение неформализованных задач в диалоге с ЭВМ. М.: Наука, 1987.

248. Алгоритмические основы интеллектуальных роботов и искусственного интеллекта.-М.: Наука, 1976.

249. Сравнительный анализ инструментальных средств для разработки систем управления реального времени. Материалы семинара «Экспертные системы реального времени». Центральный Российский Дом знаний, М., 1995.

250. Гейн К., Сарсонт Т. Структурный системный анализ: средства и методы.-М.: Эйтекс, 1993.

251. Попов Э.В. («Аргуссофт») Экспертные системы реального времени / / Открытые системы. 1995. - № 2.

252. Голицын Г.А., Фоминых И.Б. («Аргуссофт») Интеграция нейро-сетевой технологии с экспертными системами. Труды 5 Национальной конференции по ИИ. Казань, 1996.

253. Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроЭВМ. М.: Мир, 1991. - 257 с.

254. Java 2 / Д. Льюис, П. Мюллер. М.: НТ Пресс, 2005. - 288 с.

255. Buchholz W. Anwendung von РВ im Maschinenbau / / Fach-berichte fur Metallbearbeitung, 1983, N5-6, S.214.

256. Koblischek P. J. Werkzeugmaschinengestellen aus Motema-Acryl-Beton / / Betonwerk + Ferbigteil Technik, 1981, N3, S.172-175.

257. Neumann M. Werdegang eines Maschinengehauses aus Polymer-beton am Beispiel eines ausgefuhrten Serienbauteils / / Vierter International Kongress "Polymer und Beton", Darmstadt, 1984, BRD, S.145-150.

258. Schulz H., Nicklau R. G. Konstruktives Geestalten von Werkzeung-maschinengestellen aus PB / / Werkstatt und Betrieb, 1982, N5, S.311-317.

259. Schulz H. Statisches und dynamisches Veralten von Werkzeung-maschinengestallen aus Kunstharzbeton / / Vierter Internationaler Kongress "Polymer und Beton", BRD, Darmstadt, 1984, S.121-124.

260. Технология обработки конструкционных материалов: Учеб. для машиностр. спец. вузов / П.Г.Петруха, А.И.Марков, П.Д.Беспахотный и др.; Под ред. П.Г.Пеструхи. М.: Высш., 1991. 512 е.: ил.

261. Одинг И.А. Допускаемые напряжения в машиностроении и циклическая прочность металлов. М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1962.-260 с.

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

263. Торочешников Н.С., Родионов А.И., Кельцев Н.В., Клушин В.Н. Техника защиты окружающей среды: Учебное пособие для вузов. М.: Химия, 1981.-368 с.

264. Еремкин А.И., Назаров Н.Н., Хвастунов B.JL, Калашников В.И., Новикова Н.Н. Охрана окружающей среды и инженерное обеспечение микроклимата на предприятиях стройиндустрии: Учебное пособие. Пенза: ПГУАС, 2003.-478 с.

265. Иващенко Р.К., Яковлев А.П., Карпенко Б.К. Экспериментальное исследование демпфирующей способности тонколистовых материалов с многослойными покрытиями // Рассеяние энергии при колебаниях механических систем. Киев, 1974. 353 с.

266. Хрулев В.М. Технология и свойства композиционных материалов для строительства: Учебное пособия для строит.-технолог. спец. вузов. -Уфа: ТАУ, 2001.- 168 с.

267. Першин В.А., Дрейцер В.И., Рогинский СЛ. Влияние способа намотки на прочность стеклопластиков / / Пластические массы. 1980. № 3. С. 27-29.

268. Поляков В.И., Спридзанс Ю.Б. Намотка волокнистых композитов с дополнительным давлением / / механика полимеров. 1972. № 5. С. 793796.

269. Соколов А.Д. Направление интенсификации переработки и рационального использования реактопластов / / Обмен опытом в радиопромышленности. 1983. № 5. С.-10.

270. Образцов И.Ф., Васильев В.В., Бунаков В.А. Оптимальное армирование оболочек вращения из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1976. 144 с.

271. Тетере Г.А., Рикардс Р.Б., Нарусберг B.JI. Оптимизация оболочек из слоистых композитов. Рига: Зинатне, 1978. 238 с.