автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Разработка аналитических методов исследования деформационных свойств волокнового пористого материала из композиционных нитей

На правах рукописи

РРО од

2 2 Г'М

БОЙКО Оксана Геннадьевна

РАЗРАБОТКА АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ВОЛОКНОВОГО ПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА ГО КОМПОЗИЦИОННЫХ НИТЕЙ

Специальность: 05.02.01 - «Материаловедение (Машиностроение)»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических паук

Красноярск 2000 г.

Работа выполнена в Сибирской аэрокосмической академии имени академика М.Ф. Решетнева

Научный руководитель -доктор технических наук,

"профессор Шаймарданйв Л. Г.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Смирнов-Васильев К. Г. кандидат технических наук доцент Роднянская А. Л.

Ведущее предприятие: Научно-производственное объединение

прикладной механики, 660026, г. Железногорск

Защита диссертации состоится « & » О^саЬр^ 2000 г. в '/тУ часов па заседании диссертационного совет К064.03.03 Красноярской государственной академии цветных металлов и золота по адресу: 660025, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярские рабочий», 95, ауд.____.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Ваш отзыв, заверенный печатью, просьба высылать по адресу: 660025, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 95, КГАЦМиЗ, ученому секретарю диссертационного совета К064.03.03 Орелкиной Т. А.

Автореферат разослан « 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент^===^2^1_.. Орел кипа Т. А.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Развитие техники сопровождается увеличением удельных мощностей машин и оборудования. Растут скорости, и уменьшается жесткость конструкцийг При этом вопросы снижения динамических нагрузок переходят в разряд доминирующих в обеспечении надежности и долговечности машин. Одним из эффективных путей вибрационной защиты v является применение виброизоляторов.

Упругие элементы виброизоляторов пространственного нагружения изготавливают из эластичных материалов с большим внутренним трением. Высокой прочностью, эластичностью, стойкостью к воздействиям высоких и низких температур, радиации, старению обладает волокновый пористый ма- ; териал из металлических проволок. Некоторые зарубежные фирмы (фирма «Стоп-Чок», Германия), (фирма «Виброшок», Франция) специализируются на изготовлении виброизоляторов из аналогичного материала, получаемого прессованием заготовок из проволочных сеток трикотажного плетения.

Плотность упругих элементов из проволок составляет 1,5...4 г/см3. В авиационной и космической технике ограничения по массе часто препятствуют широкому применению этого материала.

В Сибирской аэрокосмической академии имени академика М. Ф. Ре-шетнева нами разработан эластичный высоко демпфирующий материал из композиционных, в частности стеклопластиковых нитей. Замена проволок композиционными нитями дает возможность на порядок уменьшить массу виброизоляторов и демпферов. Внедрение этого материала в практику для повышения надежности техники сдерживается отсутствием исследований его свойств, дающих возможность прогнозировать эти свойства и управлять ими.

В предлагаемой работе приведены результаты исследования свойств материала, которые дают ответы на часть вопросов по проблеме. Работа является теоретическим исследованием, направленным на разработку нового материала.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с госбюджетной НИР Сибирской аэрокосмической академии «Научные принципы создания ма1ериалов и покрытий с высокими диссипатинными свойствами», № ГР 1. 3. 00 Ф, а также по краевой программе «Новые материалы и технологии».

- Цель работы и ^аад нс^гяовашш.^ёлью является

разработка модели и аналитических методов исследования деформационных V/ свойств волокнового пористого материала из композиционных нитей.

Для достижения-поставленной цели в работе решены следующие задачи: ~ -

- выполнен анализ условий деформирования композиционных нитей в материале;

- уточнена модель исследования деформационных свойств материала;

- разработана методика аналитического описания деформационных свойств материала;

- решены задачи расчета усилий в кот актах композиционных нитей, работ трения в контактах, напряжений в нитях;

- выявлены закономерности влияния параметров структуры материала и технологии изготовления на его деформационные свойства.

Научная новизна.

1. Установлены особенности исследования свойств композиционных материалов из композиционных нитей. Показано, что при реализуемой технологии получения материала процесс контактообразования моделируе1ся зависимостью количества точек контакта от плотности, определяемой только геометрическими условиями его уплотнения. Решена соответствующая задача геометрических вероятностей.

2. Показана возможность последовательно-вероятностного подхода в решении задач расчета деформационных свойств материала. Выполнены решения задач расчета деформационных свойств, обеспечивающие возможность анализа влияния структуры материала и параметров технологического процесса на его свойства.

3. Получены расчетные зависимости для исследования условий на-гружения композиционных нитей в материале.

4. Экспериментально показано существенное преимущество по удельным характеристикам материала из композиционных нитей по сравнению с известным материалом из металлических проволок.

Практическая ценность. Полученные в работе теоретические результаты вскрывают далеко не очевидные зависимости деформационных свойств материала от параметров его структуры и технологии его изготовления и обеспечивают тем самым возможность управления свойствами.

Основные положения, выноснмыг на защиту:

1. Уточненная математическая модель аналитического исследования свойств материалаг

2. Решение задач расчета деформационных упругих и днссипативных свойств волокнового материала из композиционных нитей. -

3. Решение задач исследования силовых и энергетических воздействий на композиционные нити в материале.

4. Результаты определения и сравнения свойств волокнового материала из композиционных нитей и материала из металлических проволок.

Апробация работы. Результаты работы доложены: на региональной научно-практической конференции «Перспективные материалы, технологии, конструкции» (Красноярск: ГАДМиЗ, 1999), на III Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов «Решетневские чтения» (Красноярск: САА, 1999), на Международной молодежной научной конференции «Гагаринские чтения» (Москва, 1999), на Межвузовской конференции «Молодежь и наука - третье тысячелетие» (Красноярск, 1999).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в шести печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, приложений. Работа изложена на 140 страницах, включает 55 рисунков, 1 таблицу и библиографию в количестве 113 наименований.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, связанная с необходимостью уменьшения массы средств вибрационной и ударной защиты приборов и оборудования объектов космической техники. Показана научная новизна и практическая ценность результатов работы, определены задачи исследования, и сформулированы положения, выносимые и а защиту.

В псрссн главе дан обзор технологии, конструкций и областей прк-ыенепнл изделий из волокноеого пористого материала ш металлических сро~оло;с. Пс:сазапо, что Еибролзоляторы, демпферы, дроссели, ф:шьтры, ка-тгшппоры I! другие га'.слпз т-.з проволочных спирален из шли широкое прн-

менение в авиациощюй, космической, нефтехимической и других отраслях. Отмечено, что изделия из подобного материала из металлических проволок производятся специализированными фирмами и машиностроительными ком- паниями. " -

Выполнен хронологический аналитический обзор публикаций, по-V/ священных исследованию свойств материала из проволочных спиралей. Показано, что работы по исследованию свойств материала, выполнены по следующим основным направлениям:

- исследования свойств материата, сопутствующие разработке изделий из него;

- исследования поля деформационных петель изделий применительно к решению задач динамики;

- исследования деформационных свойств с использованием расчетных моделей в рамках детерминистских представлений;

- исследования деформационных свойств материала с использованием методов теории подобия;

- построение модели структуры материала и условий деформирования его элементов в представлении материала как статистической конструкции.

Показано, что только последнее из рассмотренных направлений дает возможность выразить свойства материала через характеристики его структуры и параметры технологического процесса и управлять свойствами.

Во второй главе приведены результаты построения модели исследования свойств материала. В основу построения положен методологический подход, предложенный Л. Г. Шаймардановым и заключающийся в разделении многих случайных определяющих свойства материала на главные и второстепенные. К главным предложено отнести случайные величины, определяющие как структуру материала, так и свойства элементов, к второстепенным - определяющие только свойства элементов. Поскольку в рассматриваемом представительном объеме материала содержится большое количество элементов (сотни, тысячи), то структура материала является статистически устойчивой. Это дает возможность, с точностью до постоянной, учесть влияние на свойства материала второстепенных случайных при детерминистском подходе. К главным случайным отнесены: ориентация элементов в объеме

материала, процесс контактообразования, а также модель нагружения упругого элемента.

Ориентация элементов относительно направления деформирования материала, с одной стороны, определяет свойства элементов, с другой -соотношение элементов по координатным осям системы, связанной с направлением деформирования материала, а следовательно, схему их последовательно-параллельного соединения.

Геометрически ориентация композиционных нитей интерпретирована ориентацией ортов к поверхности эллипсоида вращения вокруг оси, совпадающей с направлением прессования (рис. 1)

Площадь поверхности эллипсоида принята равной числу элементов в рассматриваемом объеме материала. Интегрированием по поверхности эллипсоида определена плотность распределения вероятностей углов

Рис. 1. Геометрическая модель

- степень опрессовки, ориентации элементов

характеризующая степень деформирования материала. Она определяется в виде отношения плотности материала рс к плотности заготовки р3:

Рз

Значение эксцентриситета / определено в функции степени опрессозки экспериментально методами кристаллографии через соотношение полуосей эллипсоида а и Ь и виде

а = 0,97

- Материалш к^галлнм-гсинх просолок получают прессованием. После снятия усилий прессования он упруго ¿ссстс.пдзлцкхсгг свой размер. Поэтому для него характерны три процесса изменения плотности: в процесса прессования, в свободном состоянии и при деформировании в изделии. Каждому го

них соответствует свой процесс изменения математического ожидания количества контактов в функции плотности (рис. 2).

Материал из композиционных нитей получают полимеризацией. Упругое восстановление у него отсутствует, и реализуется только одна зависимость математического ожидания числа контактов, определяемая геомет-Рис. 2. Схема модели контактообразования рическими соотношениями уплотнения заготовки. Она определена нами из решения задачи геометрических вероятностей в виде

к>=

1ре л/тс2

+/2

71

где ?, (1 - отнесенные к диаметру 5 нити шаг и диаметр спирали.

В качестве математической модели контактообразования принята плотность вероятности числа контактов на виток спирали

12

?{т) =

1

к(те)

ехр-

2 К)

В качестве элемента модели принята гнкрнкро-опертая балка (рис. 3), деформируемая силой, приложенной посередине пролета. Деформационный цикл такой балки показан на рис. 4.

й

Рис. 3. Модель упругого элемента

v.j> Св У

Рис 4. Деформационный цикл элемента

Деформационные свойства модели определяются жесткостями процесса нагружения, первого и второго этапов разгрузки

Сп = Кс т3 (sin2a + /sina cosa),

Сг = Кст'(\ +/ctga). Ср = Кс т3 (sin2a -/sina cosa).

где f - коэффициент трепня в контакте;

Кс

3£х54

—^— параметр, характеризующим жесткость ¡¡сходной спирали.

32к~с1>

Схема соединения элементов в модели припята детерминистской. Полагается, что рассматриваемый объем состоит из 11у последовательно соединенных слоев, деформируемых элементов, а кагкдын слой включает п5 параллельно соединенных таких же элементов. Количество элементов по координатным осям, связанным с направлением деформирования материала, определяется их ориентацией в виде

где П - количество элементов в рассматриваемом объеме материала. Оно определяется как произведение числа витков на количество контактов на виток и равно

32р

п = ~ТТ-л 6

Поскольку материал ортотропен, то Л5= их. -

Изменение структуры" материала и модуля его упругости в модели находит отражение в том, что математическое ожидание деформационных свойств элементов, а также и Щ рассматриваются как функции относительной деформации.

В третьей главе приведены решения задач расчета деформационных свойств материала. В предшествующих работах при построении решений принимались допущения относительно программы нагружения элементов. Сущность их сводится к тому, что по мере деформирования материала нагружаются сначала более, а затем менее податливые элементы. Это, с одной стороны, вносит определенный детерминизм в решение задачи, с другой -реализацию той либо иной программы нагружения не удается подтвердить экспериментально. В связи с изложенным и с тем, что мы остаемся последовательно на вероятностных позициях, в работе принято, что по мере деформирования материала нагружаются одновременно все элементы со свойствами, определяемыми соответствующими плотностями распределения вероятностей.

В связи с изложенным, при построении процесса нагружения определяется интегральная функция распределения податливостей как функция двух случайных величин а и ТП в виде

Р(!„) = Я Р(т)Р(а)4те/а,

Д

где область Д определяется из выражения для податливости элемента модели в процессе нагружения

/ =_!_

* МО

И£ 2

Кст1 (вш а-ь/БтасоБа)

Далее находятся выражения для плотности вероятности податливостей и для их математического ожидания.

При известием математическом ожидании податливостей, нагрузочная кривая деформационного цикла строится но выражению

Е 1 п

<Т„ = /ут-т-^е.

Принципиально построение процесса разгрузки подобно процессу на-гружения, но имеет некоторые отличия, на которых следует остановиться. Разгрузка - более сложный процесс. На начальном этапе, при отсутствии проскальзывания в точках контакта (узлах), материал деформируется как ферменная статистическая конструкция с жесткими связями I! узлах. Затем в его структуре появляются проскользнувшие элементы и, по мере разгрузки, их кластеры. Но до тех пор пока кластер непроскользнувших элементов остается непрерывным, а кластеры проскользнувших - изолированными, именно он определяет модуль упругости материала (рис. 5, а). Это находит свое отражение в параллельной схеме соединения кластеров (рис. 5, б) принятой в модели. При дальнейшей разгрузке непрерывным становится кластер проскользнувших элементов, а кластеры непроскользнувших элементов изолированными Модуль упругости материала с этою момеша буде1 определяться 1ь'.'ш.твоем н, I ик гора мроскольшувшнх элементов. и в решении схема соединения кластеров принимается последовательной.

Пороговые значения относительной деформации, соответствующие замене схемы соединения кластеров, в работе определены в рамках теории перколяции (протекания).

В работе дана оценка эластичности материала. В соответствии со схемой деформирования элемента модели, его деформация у в направлении деформирования материала будет

|'ис 5 Схема соединения класюров

у = у^та,

rfi,syB - упругая дгфоржящг эл&гспха в свршшыкж к его осн.

Развернув это выражеапг, iz&kсм

, sica

' т~ -

. 2к2 d2 <тк

где ку —---J--параметр характеризующим аяггшчкегп. спирали.

3 5 Еъ

Тогда интегральная функция распределения вероятностей упругих прогибов элементов определится в виде

л/2

F(y) = J

о

\P{ac)P(mc)dm

к у sin a

cfa.

После определения математического ожидания прогибов в работе получена оценка величины допустимой для материала относительной деформации в виде

гдоп ~ нус(у)-

На основе изложенного подхода в работе определены плотность распределения вероятностей усилий и контактах элементов

Р(Рй =

ш

. .. .._rCVP" _____

53<j5A/2r.(»,v) ' 2К)

16dPk

"Ю

плотность распределения вероятностей напряжений в контактах

-|2

. 320da¡

р(ск) = i—и , > ехР~

lO&fo* , \

oa5£|J27v(/nc

1{щ)

пясп.ссть ггро.иысстзй рзбог т а ксптгэтах

¿кг

Р(ЛГ) = -

Зг.ак.'-е этих функций окя^етсл полезным при исследовании вопг-осог прочности, у^тагостно;1 прочности п реологии материалов.

В диссертации построен!'! алгоритмы и приведет! программы расчета деформационных харгюсристкч- материала из кч-м^озиплонных ннт-н.

В гя.гг.е 4 пр.-зеденз -•;етод1:':л и^отовлен.ч", испытания обрс?чов аз стеклогспсшкозых нитей, результаты сспостапхепия расчетных и экспериментальных дефосчлцис!• ных характеристик м результаты сравнения дефор-мячк<"шчх , ^тгриелл из с^'.лонласгиковчх ш*гей и прово-

локи нз материала ЭИ-708

Получено приемлемое совпадение жеперимептальных и расчетных

деформационных характеристик при значении согласующего коэффициента 0,83. Разброс в пределах до 20 % объясняйся недост.'-. очной стабильностью технологии шго.'овленил и. следовательно, недостаточной С1абилыю-«ыо свойств образце«. Для примера на рис 6 приведен эксперимеггтальный и расчетный деформационные циклы. Сравнение деформационных свойств материала из стеклопластиковых нитей и материала из проволоки ЭИ-708 по удельной прочности з функции удельной плотности показано на рис. 7, сопоставление деформационных циклов при одинаковой плотности (рис. 8) убедительно доказывает преимушестм материала из стеклопластиковых ни-

Рис. 6. Деформационный цикл образца рс = 0,288: О - экспериментальные значения; — - расчетные кривые

Рис. 7. Зависимость удельной прочности от плотности: - материал из композиционны нитей; — — — - проволоко ЭИ-708

Рис. 8. Деформационные циклы материалов при рс = 1 г/см3:

— - стеклопласгиковые нити;

— — — - проволока ЭИ-708

О5гцие вьгаоды п результаты. 1. В работе показано, что г-олсхновый пористый материал из стеклопластиковых нитей является новой качественной ступенью в повышении удельных характеристик прочности, эластичности и демпфирующей способности материалов для виброгоолирующих и демпфирующих устройств. В связи с этим раскрытие механизма формирования свойств материала, построение адекватной модели и разработка аналитических методов исследования его свойств представляется актуальной проблемой.

2. Модель исследования свойств волокнового пористого материала из стеклопластиковых нитей является сложной многозвенной структурой. В ней находят отражение как свойства сами.\ элементов, так и условия н\ деформирования в материале. Показано, чго главными из них являются' ориешапия элементов относительно деформирования материала, схема соединения элементов и модель их деформирования.

3. Показано, что механизм формирования структуры волокнового материала из стеклопластиковых нитей отличается от подобного механизма материала из прополочных спирален тем, что в нем отсутствует процесс прессования и. как следствие, упругого восстановления. В связи с этим процесс контактообразования описывается не тремя, а одной функциональной зависимостью числа контактов от плотности материапа. Из рассмотрения задачи геометрической вероятности получено аналитическое выражение этой зависимое! и.

4. На вероятностного подхода к решению задачи определения деформационных свойств материала в работе показана возможность получения решения без введения в рассмотрение программ нагружения упругих элементов. Деформационные свойства материала определены с использованием плотностей распределения вероятностей случайных величин, реализующихся в структуре материала без их детерминистских ограничений.

5. Получены расчетные зависимости для построения процесса нагружения н процесса разгрузки деформационного цикла материал а. а также зависимости, дающие возможность исследования усилия, работы трения в кон-тан-:. : элем'-нтов и напряжения в них.

6. Разработаны алгоритмы и программы расчет-;, обеспечивающие возможность численного исследования деформационных свойств материала и анализа влияния на них хячакгеристик сгеклопласти-овых нитей и параметров гехнологичес'.ого про;.. соа изготовленат материала

7. Выполнено сопоставление экспериыегаглышх «.расчетных деформационных характеристик и показана из приемлемая сходки ость. Показано существенное преимущество -по удельным характеристтшшдефорыацион-ных свойсп» материала из композиционных нигей по сравнению с »сзестным материаломизметашшческой проволоки. :.

8. Для обеспечения успешного внедрения нового материала в практику вибрационной и ударной защиты объектов летательных аппаратов, целесообразно продолжение исследований его прочностных, усталостно-прочностных и реологических свойств.

Публикации по диссертационной работе

1. Бойко О. Г. Расчет деформационных свойств волокнового пористого материала из композиционных нитей // Молодежь и наука - третье тысячелетие: Тез. докл. Красноярск: ККО фонда НТИ и ТДМ, 1999. С 181.

2. Бойко О. Г. Исследование деформационных свойств композиционного пористого материала // Перспективные материалы, технологии, конструкции: Сб. науч. тр. / Под ред. В. В. Стацуры. Красноярск: ГАЦМиЗ, 1999. Вып. 5. С. 114-116.

3. Бойко О. Г. Энергетические аспекты свойств и области применения материалов устройств вибрационной защиты // Решетневские чтения: Тез. докл. Ш Всерос. научно-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых специалистов. Красноярск: CAA, 1999. С. 134.

4. Бойко О. Г. Математическая модель расчета деформационных свойств волокнового пористого материала // Гагаринские чтения: Тез. докл. Междунар. молодеж. науч. конф. Т. 1. М.: ЛАТМЭС, 1999. С. 204.

5. Бойко О. Г. Методы и модели исследования свойств волокновых пористых материалов // Гагаринские чтения: Тез. докл. Междунар. молодей;, науч. конф. Т. 1. М.: ЛАТМЭС, 1999. С. 205.

6. Бойко О. Г., Шаймарданов JI. Г. Расчет деформационных свойств волокнового пористого материала из композиционных нитей // Вестник Сибирской азрокосмичсской академии имени академика М. Ф. Решетнева: Сб. науч. тр. 1 Под ред. проф. Г. П. Белякова. Вып. 1. Красноярск: CAA, 2000. С. \ 52-156.

Соискатель

ВВЕДЕНИЕ. Цели и структура диссертации.

ГЛАВА 1. Аналитический обзор конструкций, технологий и методов исследования свойств металлического волокнового пористого материала. Обоснование и формулировка проблемы.

1.1. Общие положения технологии получения материала МР

1.2. Хронологический обзорный анализ эффективности способов получения материала виброизоляторов

1.3. Особенности конструкции виброизолирующих, ударо- и шумопоглощающих устройств из металлорезины

1.4. Анализ состояния исследования свойств и методов расчета характеристик металлической резины

1.5. Обоснование и формулировка проблемы.

ГЛАВА 2. Модель исследования свойств материала

2.1. Особенности технологии и свойств волокнового пористого материала из композиционных нитей

2.2. Модели исследования свойств материалов

2.3. Модель ориентации упругих элементов

2.4. Модель распределения упругих элементов

2.5. Модель контактообразования

2.6. Модель упругого элемента

2.7. Результаты главы 2.

ГЛАВА 3. Аналитическое исследование свойств волокнового материала

3.1. Предварительные замечания и обоснование метода исследования

3.2. Расчет процесса нагружения

3.3. Приближенный расчет процесса нагрузки

3.4. Уточненный расчет процесса нагрузки

3.5. Оценка эффективных свойств волокнового материала при произвольном направлении деформирования

3.6. Оценка эластичности волокнового пористого материала

3.7. Определение напряжений в эквивалентных элементах и механических эффектах в контактах

3.8. Результаты главы

ГЛАВА 4. Экспериментальное исследование деформационных свойств материала

4.1. Технология изготовления образцов

4.2. Определение характеристик материала стеклопластиковых нитей

4.3. Методика и результаты испытания образцов

4.4. Алгоритм и результаты расчета деформационной характеристики материала

4.4.1. Расчет процесса нагружения

4.4.2. Расчет процесса разгрузки

4.5. Сравнение расчетных и экспериментальных деформационных характеристик

4.6. Сравнение свойств волокнового пористого материала из композиционных нитей и материала из металлической проволоки

4.7. Результаты главы 4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Прогресс развития техники часто сопровождается уменьшением удельной массы, повышением энергонапряженности машин, что становится возможным благодаря созданию новых высокопрочных материалов. При этом происходит уменьшение жесткости элементов конструкции и увеличение частот их вращения и линейных скоростей. Естественным следствием этого процесса является необходимость устанавливать рабочие частоты механизмов и машин в «за резонансных» либо резонансных областях. Особенно ярко это проявляется в авиационной и ракетно-космической технике, где, кроме того, существенными становятся динамические нагрузки акустического и ударного характера. Активные методы уменьшения динамических нагрузок и пассивные - отстройка от резонансных режимов, часто не дают желаемого результата.

В этих условиях, в последние десятилетия развилось научное направление, в рамках которого разрабатываются методы и средства вибрационной и ударной защиты с применением виброизоляторов и демпферов с высоким уровнем диссипации энергии. Они выполняются как в виде устройств из традиционных конструкционных материалов, так и из материалов с высоким внутренним трением.

Широкое применение в авиации, космонавтике и других отраслях техники получили виброизоляторы и демпферы из волокнового пористого материала из металлических проволок, известного под названием материала МР [1] (металлический аналог резины). Его получают холодным прессованием заготовок, сформированных из предварительно растянутых и определенным образом уложенных проволочных спиралей. Виброизоляторы из МР, изготовленные из стальных проволок, в ряде случаев не удовлетворяют требованием к их массе. Развитием этого направления 5 материаловедения является разработка и создание эластичного, с высоким внутренним трением, волокнового пористого материала из композиционных нитей. Его удельные характеристики прочности и диссипативной способности на порядок, и эластичности в 3+-5 раз выше чем у аналога из проволоки. Естественно, что такой материал имеет широкие перспективы использования в виброизоляторах и демпферах колебаний и ударов особенно в авиационной и космической отрасли.

Волокновые пористые материалы на макроуровне являются статистическими конструкциями. Их структура и свойства во многом определяются технологическими процессами получения материала. Технология изготовления материала из композиционных нитей существенно отличается от традиционной технологии изготовления материалов из проволоки. Математические модели и аналитические методы исследования и управления свойствами материалов из проволок не могут быть перенесены на материал из композиционных нитей.

В связи с вышеизложенным целью диссертационной работы явилась разработка модели и аналитических методов исследования деформационных свойств высокоэластичного волокнового пористого материала из композиционных нитей.

Для достижения поставленной цели в работе сформулированы и решены следующие задачи.

1. Выполнен анализ условий деформирования композиционных нитей в структуре материала определяющих его упругие и диссипативные свойства.

2. В статистической постановке разработаны физические геометрические и математические модели условий деформирования упругих элементов композиционных нитей в материале.

3. В статистической постановке решены задачи построения процессов нагружения и разгрузки материала при одноосном 6 деформировании, а также, при простом и сложном нагружении. Получены расчетные зависимости.

4. Решена задача определения и исследования эластичности материала.

5. Решены задачи оценок механических эффектов в контактах композиционных нитей: усилий, работ трения и напряжений.

6. Построены алгоритмы и разработаны программы расчета упругих и диссипативных свойств материала.

7. Выполнено сопоставление расчетных и экспериментальных деформационных циклов.

Работа является теоретическим исследованием, направленным на разработку нового материала.

Основные положения выносимые на защиту.

1. Уточненная математическая модель аналитического исследования свойств материала.

2. Решение задач расчета деформационных упругих и диссипативных свойств волокнового материала из композиционных нитей.

3. Решение задач исследования силовых и энергетических воздействий на композиционные нити в материале.

4. Результаты определения и сравнения свойств волокнового материала из композиционных нитей и материала из металлических проволок.

Работа выполнена в Сибирской аэрокосмической академии имени академика М.Ф.Решетнева, в соответствии с региональной и отраслевой программой «Новые материалы и технологии».

В главе I дан обзор направлений применения конструкций и технологий изделий из волокновых пористых материалов. Поскольку материал применяется сравнительно недавно, желание, хотя бы, кратко 7 познакомить с его возможностями привело к некоторому переотяжелению этой части диссертации. В хронологической последовательности приведен обзор методологических подходов применяемых авторами в исследованиях только механических т.е. упруго-диссипативных свойств волокновых пористых материалов. Вскрыта сущность проблемы исследования свойств волокновых пористых материалов и определен круг задач, рассматриваемых в работе.

Результаты исследования влияния формы и объема изделий из МР на его деформационные свойства приведены в работе [69]. Показано, что форма изделий, вследствие влияния трения материала о стенки матрицы пресс-формы, существенно влияет на распределение давления по высоте прессовки, и следовательно плотности МР. Объем изделий оказывает влияние на свойства МР только при уменьшении минимального размера поперечного сечения до величины меньшей десяти диаметров спиралей. При меньших размерах сечения изделия, вследствие влияния стенок матрицы пресс-формы, происходит упорядоченная структуризация спиралей в МР.

Построение обобщенных динамических характеристик виброизоляторов из МР посвящены работы [44, 45, 54, 62, 63, 70. 82]. В них даны методики математического описания динамических упруго-диссипативных характеристик, конкретных типов виброизоляторов и их использования при решении задач динамики систем виброизоляции.

Существенно отличный, от рассмотренных выше работ, подход в исследовании свойств волокновых пористых материалов и МР, в том числе развит в работах [88-104].

В его основу положено представление о волокновом пористом материале, как статистической конструкции с последующим построением модели и решением задач его деформирования. Деформационные свойства волокно-вого пористого материала зависят от большого количества характеристик и параметров, имеющих детерминированный или случайный характер.

К детерминированным можно отнести:

8 - диаметр проволоки;

Е§, От - модуль упругости и характер процесса текучести материала проволоки; с/ - диаметр спирали; р - плотность материала; р3 - плотность заготовки; характер структуры заготовки определяемый способом ее формирования.

Случайными являются:

Шс - количество точек контакта на виток спирали у материала в исходном (не нагруженном) состоянии;

ТП£ - количество точек контакта на виток спирали в функции деформации материала;

Ь - длина волокна между соседними точками контакта;

Хс - ориентация волокна в материале в исходном состоянии;

ХЕ - ориентация волокна в функции деформации материала; схема последовательно-параллельного опирания элементов волокна в исходном состоянии материала и в функции его деформирования;

- схема нагружения элементов, т.е. последовательность их нагруже-ния при деформировании материала. чъ

Последнее имеет существенное значение поскольку свойства элементов волокна, в зависимости от длины между соседними точками контактов и ориентации элементов относительно направления деформирования материала, существенно различны.

Построение модели материала, свойства которого зависят от столь большого количества детерминированных и случайных величин, затруднено в связи с тем, что стремление к обеспечению адекватности модели оригиналу, выражающееся в ее детализации, наталкивается на трудности, связанные с ее обсчитываемостью. Преодоление этого противоречия в работе [96] достигнуто выделением среди факторов, влияющих на свойства материала главных и второстепенных, учетом в модели только главных и пренебрежением с точностью до постоянной второстепенными. В работе показано, что к главным следует отнести факторы, определяющие структуру материала и влияющие на свойства элементов этой структуры. К второстепенным случайным отнесены факторы, влияющие только на свойства элементов. Поскольку в рассматриваемом единичном объеме материала содержится большое количество элементов, то математическое ожидание влияния отдельного случайного фактора на свойства элементов, оказывается устойчивым и с точностью до постоянной может быть оценено в детерминистической постановке. Это дало возможность рассматривать в модели второстепенные, случайные факторы, как детерминированные.

К главным случайным факторам, процессам и условиям формирования свойств волокнового пористого материала отнесены:

- процесс контактообразования;

- схема ориентации волокновых элементов в объеме материала;

- программа (последовательность) деформирования волокновых элементов. чч

1.5. Обоснование и формулировка проблемы

Выполненный обзор областей применения конструкций, технологий изготовления изделий из металлических проволок дает основания сделать вывод о широких возможностях волокновых пористых эластичных материалов. Разработанный нами волокновый пористый материал из композиционных нитей являясь новой качественной ступенью в повышении удельных характеристик прочности, эластичности и демпфирующей способности естественным образом относится к числу перспективных материалов для авиационной и космической отрасли.

Аналитический обзор исследований свойств материала из проволочных спиралей показывает большой интерес исследователей, широкий диапазон применяемых подходов и глубину выполненных исследований. Эти исследования создали научную базу как экспериментальных, так и теоретических методов определения свойств пористых волокновых эластичных материалов.

Поскольку волокновый пористый материал из композиционных нитей может быть получен только по технологии отличной от известных способов получения материалов из проволочных спиралей, то в его структуре реализуется отличный от них механизм формирования свойств. В связи с этим, раскрытие механизма формирования свойств, исследуемого в диссертации материала, построение адекватной модели и разработка аналитических методов исследования его свойств представляется актуальной проблемой.

45

ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ

МАТЕРИАЛА.

2.1. Особенности технологии и свойств волокнового пористого материала из композиционных нитей

Как уже отмечалось МР, получают холодным прессованием заготовок сформированных из предварительно растянутых и определенным образом уложенных проволочных спиралей. После снятия усилия прессования, материал упруго увеличивает свой размер главным образом в направлении прессования, упруго восстанавливается. В зависимости от плотности прессовки и характеристик материала проволоки величина упругого восстановления составляет 15-г40 % от высоты отпрессованного изделия в свободном (нена-груженном состоянии). Допустимые деформации материала находятся в пределах 75% от упругого восстановления. Такая технология получения материала определяет и формирование его свойств.

Деформации процесса прессования, структура материала в конце процесса прессования и величина упругого восстановления определяют свойства отпрессованного материала. В этом смысле структура материала в конце прессования может рассматриваться как "порождающаяся" структура. В частности, модуль упругости материала деформируемого в изделии изменяется от его значения в свободном (ненагруженном) состоянии, в пределе, до значения модуля упругости материала с порождающей структурой. Нелинейность упругих свойств волокнового материала из металлических проволок весьма существенна и модуль упругости при деформировании изменяется на два порядка.

Одноосность прессования вызывает существенную анизотропию свойств материала, затрудняющую в ряде случаев конструирование виброи золяторов и демпферов. В частности у материала полученного одноосным прессованием допускаемые деформации сжатия-растяжения в направлении нормальном к прессованию на порядок меньше чем в направлении прессования.

Материал из композиционных нитей предложено получать из спиралей сформированных из предварительно полимеризованных и покрытых разделителем композиционных нитей, путем укладки их в заготовку, ее формировании по форме готовой детали и последующей окончательной полимеризации. Разделитель может иметь различную природу и свойства и выполняет две функции. Он предотвращает склеивание нитей в контактах на стадии окончательной полимеризации и, кроме того, используется для управления коэффициентом трения и износом в контактах.

В отличие от волокновых материалов из металлических проволок в технологии получения материала из композиционных нитей отсутствует процесс прессования. Как следствие нет упругого восстановления после прессования, нет "порождающей структуры", т.е. нет и предыстории деформирования. Поэтому несмотря на внешнюю схожесть структур этих материалов, процессы изменения структур, сопровождающие их деформирование, существенно различны. Эти различия определяют характер формирования свойств, сами свойства и необходимость построения соответствующих моделей их исследования.

В частности укладкой спиралей перед окончательной полимеризацией может быть обеспечена изотропия свойств материала по всем направлениям, что существенно расширяет возможности при конструировании изделий.

2.2. Модель исследования свойств материала

Принципы построения моделей известны из литературы [113]. Рассмотрим лишь те из них, которые в большей степени применимы к оценке качества моделей: адекватность оригиналу, обсчитываемость, соответствие.

По принципу адекватности оригиналу модель тем более совершенна, чем большим количеством свойств оригинала она наделена. Вместе с этим степень близости модели к оригиналу не может быть безграничной, поскольку всякая модель, полученная для исследования свойств либо, явлений, должна быть обсчитываемой. Модель должна удовлетворять принципу об-считываемости, т.е. должен существовать математический аппарат соответствующий свойствам данной модели. Чем более близка к оригиналу модель по принципу адекватности, тем сложнее построить необходимый для ее описания математический аппарат. Модель не обсчитываема, если для ее описания нет математического аппарата. В этом состоит противоречие принципа адекватности. В преодолении этого противоречия во многом состоит эвристическое совершенство построения моделей. Чем ближе модель отражает свойства оригинала и чем доступнее математический аппарат ее описания, тем с большим успехом она может быть применена в исследовании свойств материала и решении прикладных задач.

Взаимосвязь между предыдущей и последующей моделью, более совершенной по принципу адекватности и удовлетворяющей принципу обсчи-тываемости, устанавливает принцип соответствия. Суть его состоит в том, что математический аппарат, описывающий свойства модели, должен быть более общим по сравнению с тем, что применялся в предыдущей модели. Из условий, описывающих свойства последующей модели, должны следовать, в некотором предельном случае, уравнения отражающие свойства предыдущей модели. С этой позиции, предлагаемая в работе модель исследования свойств материала, соответствует известной из работ [105-111]. чг

Модели технических материалов используемые в исследовании их свойств принято определять как статистические, если для описания их свойств применяются методы теории вероятностей. Статистические модели разделяют на две группы: дискретные и сплошные. В дискретных моделях элементы структуры лишь частично связаны между собой, например, по схеме последовательного и параллельного соединения. Дискретные модели обсчитываемы в рамках теории вероятности.

Статистические модели сплошных сред [74, 75, 76] широко используются в исследованиях свойств композиционных материалов, где статистическими методами находятся оценки свойств.

В качестве характерного размера элемента структуры поликристаллических тел и зернистых полимеров, имеющих размеры кристаллов и зерен одного порядка, применяют средний размер зерна или кристалла. Наполнители композиционных материалов имеют не только зернистую, но также волокнистую и пластинчатую форму. Максимальные и минимальные размеры элементов структуры в таких материалах существенно различны. Под характерным размером изделий из этих материалов понимают толщину листа, оболочки, а под характерным размером элемента структуры - диаметр волокна либо толщину армирующего слоя.

Для изделий из волокновых материалов в качестве характерного размера примем размер поперечного сечения материала. В качестве характерных размеров элемента будем рассматривать диаметр волокна и средний диаметр спирали.

Физические свойства материала в точке определяются константами сопряженными с тензорами напряжений, деформаций, перемещений, и как известно, относятся к элементарному параллелепипеду. Это непосредственно видно из процедуры вывода дифференциальных уравнений равновесия теории упругости. Распространение методов исследования однородных материалов на широкий класс неоднородных сплошных сред достигается введе

49 нием эффективных констант оценки их свойств. При этом предполагается, что статистические свойства структуры материала удовлетворяют принципу эргодичности.

Размер представительного объема волокнового материала, как квазисплошной статистической конструкции, зависит от ее статистической однородности, определяемой характерными размерами элементов структуры и плотностью материала. В этом плане существенным отличием волокновых материалов от сплошных неоднородных материалов является переменность структуры и эффективных оценок их свойств по относительной деформации, достигающей значений 0,3+0,5 свойственной полимерам.

2.3. Модель ориентации упругих элементов

Ориентацию упругих элементов в работе [109] предложено оценивать углами между касательными к оси элемента в точках приложения сил и направлением деформирования материала. Поскольку элементами являются дуги винтов спиралей, а количество элементов при рассмотрении ориентации не ограничивается, распределение ориентации элементов правомерно отождествлять с распределением ориентации композиционной нити, заключенной в рассматриваемом объеме материала. Ориентация волокна в объеме материала определяется его ориентацией в заготовке и последующей переориентацией, сопровождающей формирование изделия из заготовки перед окончательной полимеризацией. Хаотическая укладка спиралей в заготовку является более общим, по сравнению с упорядоченными укладками, случаем и чаще используется при изготовлении изделий. Она принята для рассмотрения в работе.

Хаотичная укладка спиралей определяет хаотичную ориентацию композиционных нитей. Геометрическую модель такой ориентации предложено представить в виде сферы ориентации. Тогда положив площадку поверхно

50 сти сферы, изображающую элемент на поверхности сферы, равной единице, определим площадь поверхности сферы ориентации численно равной количеству, элементов заключенных в рассматриваемом объеме материала. Тогда нормаль к поверхности сферы в каждой ее точке определит ориентацию элемента изображаемого этой точкой. Подобное представление ориентации принято для структур стеклопластиков с хаотическим расположением волокон [112] и для материала МР [109].

Деформирование заготовки при формировании изделия сопровождается переориентацией элементов (композиционных нитей). Рассмотрим сначала более простой случай одноосного деформирования заготовки. Одноосное деформирование, естественно, сопровождается осесимметричной переориентацией элементов. При этом сфера ориентации трансформируется в эллипсоид вращения относительно оси ^совпадающей с направлением деформирования заготовки (рис. 2. 1.).

Значение полуосей эллипсоида ориентации может быть определено из уравнения площади его поверхности

П - количество элементов в рассматриваемом объеме материала, оно определяется в виде произведения количества витков в рассматриваемом объеме материала Пв на половину математического ожидания числа точек где I =-- эксцентрис! Ъ

Ьиа-большая и малая полуоси;

2.1)

- эксцентриситет эллипса; контакта на виток (т) (2.18) и равно:

51 п =

32р2

Однозначность решения этого уравнения может быть достигнута только после определения зависимости отношения полуосей а/Ъ эллипсоида от параметров структуры материала. В работе [109] это отношение определяется методами кристаллографии в функции степени опрессовки в виде (2.2), где степень опрессовки 7/ является обобщенной характеристикой деформиа 0,97 Ъ~

2.2) рования материала при его формировании из заготовки

1 =

Рс Рз

2.3.)

Она определена в виде отношения плотности рс материала изделия в свободном состоянии и плотности р3 заготовки.

Рис.2.1. геометрическая модель ориентации элементов

В качестве математической модели ориентации принята плотность распределения вероятностей ориентации элементов под углами СС к направлению К Ее вид зависит от угла между направлением деформирования материала в изделии и направлением К В случае, когда эти направления совпадают, интегральная функция распределения ориентации Р(Ос) определяется в виде отношения площади поверхности эллипсоида 5(Ос), занятой точка

54 верхности эллипсоида, содержащая точки изображающие элементы с углами ориентации меньшими или равными ОС.

Интегральную функцию распределения углов ориентации определяем в виде: 4

F(a,r) = х х2(а,у) Í x¡(a,y) у

4 2 2,2 2 а —а х +вх

4 2 2 а -а х arceos cosa

51Пу

4 2 2, 2 2 ^ а -а х +вх

2 2 в X ctgy

4 2 2 а -а х

2~2 в X dx

2.9.)

В случае неодноосного деформирования при укладке заготовки по форме детали эллипсоид ориентации имеет три различные полуоси.

Вместе с этим процедура определения плотности распределения вероятности углов ориентации

16 Í2 08

-T-t / -Г

5°/

•

А 45* ti- 7S* \\

95° ■

V остается неизменной.

Алгоритм и программа расчета плотности вероятностей р(&,у) приведены в

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В работе показано, что волокновый пористый материал из стек-лопластиковых нитей является новой качественной ступенью в повышении удельных характеристик прочности, эластичности и демпфирующей способности материалов для виброизолирующих и демпфирующих устройств. В связи с этим, раскрытие механизма формирования свойств материала, построение адекватной модели и разработка аналитических методов исследования его свойств представляется актуальной проблемой.

2. Модель исследования свойств волокнового пористого материала из стеклопластиковых нитей представляется сложной многозвенной структурой. В ней находят отражение как свойства самих элементов, так и условия их деформирования в материале. Показано, что главными из них являются: ориентация элементов относительно деформирования материала, схема соединения элементов и модель их деформирования.

3. Показано, что механизм формирования структуры волокнового материала из стеклопластиковых нитей отличается от подобного механизма материала из проволочных спиралей отсутствием процесса прессования и , как следствие, упругого восстановления. В связи с этим процесс контакто-образования описывается не тремя а одной функциональной зависимостью числа контактов от плотности материала. Из рассмотрения задачи геометрической вероятности получено аналитическое выражение этой зависимости.

4. Оставаясь последовательно на позициях вероятностного подхода к решению задачи определения деформационных свойств материала, в работе показана возможность получения решения без введения в рассмотрение программ нагружения упругих элементов. Деформационные свойства материала определены с использованием плотностей распределения вероятностей случайных величин, реализующихся в структуре материала без их детерминистских ограничений.

5. Получены расчетные зависимости для построения процесса на-гружения и процесса разгрузки деформационного цикла материала, а так же зависимости дающие возможность исследования усилия, работы трения в контактах элементов и напряжения в них.

6. Разработаны алгоритмы и программы расчета обеспечивающие возможность численного исследования деформационных свойств материала и анализа влияния на них характеристик стеклопластиковых нитей и параметров технологического процесса изготовления материала.

7. Выполнено сопоставление экспериментальных и расчетных деформационных характеристик и показана из приемлемая сходимость. Показано существенное преимущество по удельным характеристикам деформационных свойств материала из композиционных нитей по сравнению с известным материалом из металлической проволоки.

8. Для обеспечения успешного внедрения нового материала в практику вибрационной и ударной защиты объектов летательных аппаратов, целесообразно продолжение исследований его прочностных, усталостно-прочностных и реологических свойств. т

1. A.c. 136608 СССР, кл. 47 А 8. Упругий элемент для систем демпфирования / A.M. Сойфер, В.Н. Першин; Заявл. 27.07.60; 0публ.09.10.61.

2. A.c. 186225 СССР. Кл. 47 В 9 МПК F 06 С. Трехслойный подшипник скольжения / A.M. Сойфер, Д.С. Коднир, Ю.И. Байбородов. Заявл. 22.10.63; Опубл. 12.09.66.

3. A.c. 187452 СССР, кл. 47 А 16/10 ПК F 06 F. Амортизатор / В.А. Колесников. Заявл. 17.06.65; Опубл. 11.10.66.

4. A.c. 271189 СССР, кл. 47 В 4 ПК F 16 С. Гидростатический подшипник / A.M. Сойфер, А.И. Белоусов, В.Т. Анискин. Заявл. 05.05.68; Опубл. 12.05.70.

5. A.c. 312093 СССР, ПК F 16 F 9/10. Гидростатический амортизатор / А.И. Белоусов, А.Б. Макушкин, В.П. Ржевский, Г.Ф. Несоленое. Заявл. 27.10.69; Опубл. 19.08.71.

6. A.c. 326810 СССР,МКИ2 В 21 F 3/02, В 21 F 7/00. / В.А. Першин, Г.В. Лазуткин, А.Д. Пичугин и др. Заявл. 10.03.70; Опубл. 25.06.76.

7. A.c. 354185 СССР, МКИ2 F 16 С 17/00, 33/26. Опора скольжения / Ю.И. Байбородов. Заявл. 02.11.70; Опубл. 09.10.72.

8. A.c. 483179 СССР, МКИ2 В 21 F 21/00. Способ изготовления упругих элементов для кольцевых амортизаторов / Г.П. Кучеренко, В.П. Ковалев, А.И. Мужичков, В.Г. Захаров. Заявл. 27.10.72; Опубл. 24.12.75.

9. A.c. 486156 СССР, МКИ5 F 16 С 17/16. Опора скольжения со смазкой под давлением / А.И. Белоусов, А.И. Брагин, В.В. Никулин. Заявл. 16.03.73; Опубл. 29.121.75.

10. A.c. 592055 СССР, МКИ2 В 21 F 21/00. F 16F 13/00. Способ изготовления упругогистерезисного элемента типа втулки из нетканого проволочного материала / И.Д. Эскин, Ю.В. Поспелов, В.А. Антипов, М.А. Мальтеев. Заявл. 05.05.76; Опубл. 30.11.77.

11. A.c. 743350 СССР, МКИ2 F 16F 21/00. Амортизатор / И.Д. Эскин, Ю.В. Поспелов, М.А. Мальтеев и др. Заявл. 01.06.76; Опубл. 14.05.80.

12. A.c. 744165 СССР, МКИ2 F 16F 7/00. Амортизатор / B.C. Ильинский, В.А. Добролюбов, C.B. Власов и др. Заявл. 14.07.78; Опубл. 30.06.80.

13. A.c. 745582 СССР, МКИ3 В 21F 21/00. Способ изготовления конусообразных упругогистерезисных элементов из проволочного материала / И.Д. Эскин, В.И. Иващенко. Заявл. 10.07.78; Опубл. 07.07.80.

14. A.c. 766714 СССР, МКИ3 В 21F 21/00. Способ изготовления конусообразных упругогистерезисных элементов из проволочного материала /И.Д. Эскин, В.И. Иващенко. Заявл. 05.07.78; Опубл. 30.09.80.

15. A.c. 833021 СССР, МКИ3 F 16F 7/00. Амортизатор / А.Г. Георги-ади. Заявл. 01.06.79; Опубл. 15.03.81.

16. A.c. 859714 СССР, МКИ3 F 16F1/36. Упругопоглощающий ковер /Г.С. Игиренко, А.Г. Георгиади. Заявл. 1412.79; Опубл. 30.08.81.

17. A.c. 968538 СССР, МКИ3 F 16F 13/00. Амортизатор / A.M. Жиж-кин, В.В. Сатосов, А.И. Онцифриенко; Заявл. 27.01.81; Опубл. 23.10.82.

18. A.c. 947516 СССР, МКИ3 F 16F 3/00. Амортизатор / A.M. Жижкин, В.В. Сатосов, А.И. Онцифриенко и др. Заявл. 03.12.80; Опубл. 30.07.82.

19. A.c. 1232874 ССР, МКИ4 F 16F 3/08. Виброизолятор/ Г.В. Лазуткин, В.А. Першин, С.Д. Барас. Заявл. 16.07.84; Опубл. 23.05.86.

20. A.c. 1252569 СССР, МКИ4 F 16F 11/00. Способ изготовления упругодемпфирующего элемента из металлической проволоки / А.Н. Резчиков, Е.В. Резчикова, В.Ф. Баранов, H.A. Волосатов. Заявл. 22.03.85; Опубл.23.08.86.

21. A.c. 1262153 СССР, МКИ4 F 16 F 3/08. Виброизолятор/ A.A. Тройников, Г.В. Лазуткин, С.Д. Барас. Заявл. 28.01.85; Опубл. 07.10.86.

22. A.c. 1325226 СССР, МКИ4 F 16F 13/00. Виброизолятор /125

23. С.И. Одокиенко. Заявл. 06.03.87; Опубл. 23.07.87.

24. A.c. 1333596 СССР, МКИ4 В ЗОВ 11/02. Пресс-форма / A.A. Тройников, С.Д.Барас. Заявл. 04.11.85; Опубл. 30.08.87.

25. A.c. 1348043 СССР, МКИ4 В 21F 21/00. Способ изготовления упруго демпфирующего элемента из нетканого материала / С. Д. Барас, JI.B. Барсегьян, Е.К. Захаров и др. Заявл. 05.02.86; Опубл. 30.10.87.

26. A.c. 1348577 СССР, МКИ4 F 16F 3/10. Амортизатор /

27. A.A. Тройников, А.Г. Притулин, С.Д. Барас и др. Заявл. 04.02.86; Опубл. 30.10.87.

28. A.c. 1414969 СССР, МКИ4 F 16F 13/00 Амортизатор / Л.Г. Шайморданов, JI.A. Семенова. Заявл. 08.10.86; 0публ.07.08.88.

29. A.c. 1444043 СССР, МКИ4 В 21F 21/00. Способ изготовления упругодемпфирующего элемента / A.A. Тройников, С.Д. Барас. Заявл. 22.05.87; Опубл. 15.12.88.

30. A.c. 1458425 СССР, МКИ4 F 16F 1/36. Способ изготовления упругодемпфирующего элемента из материала МР / А.И. Белоусов, A.A. Тройников, С.Д. Барас, В.Н. Самохвалов. Заявл. 18.03.87; Опубл. 15.02.89.

31. A.c. 1472168 СССР, МКИ4 В 21F 21/00. Способ изготовления заготовок для получения металлорезиновых упругодемпфирующих элементов / В.А. Першин, Г.В. Лазуткин, А.Д. Пичугин, Е.Л. Веселов. Заявл. 21.04.87; Опубл. 15.04.89.

32. A.c. 1489905 СССР, МКИ4 В 21 F 21/00. Способ изготовления упругих элементов из нетканого проволочного материала / Л.Г. Шайморданов, Л.А. Семенова. Заявл. 19.11.87; Опубл. 30.06.89.

33. A.c. 1523812 СССР, МКИ4 В 21F 21/00. Способ изготовления упругодемпфирующего материала из проволоки / Ю.М. Корякин,

34. Ю.М. Поздяев, Б.Ф. Рузанов. Заявл. 05.01.88; Опубл. 20.01.89.

35. A.c. 1717889 СССР, МКИ3 F 16К 17/06. Устройство для стабилизации давления среды за насосом / Д.Е. Чегодаев, О.П. Мулюкин, А.Г. Муратов и др. Заявл. 10.04.91; Опубл. 10.07.92.

36. A.c. 1765809 СССР, МКИ3 F 16К 17/06. Редуктор постоянного действия / О.П. Мулюкин, Д.Е. Чегодаев, Ф.М. Шакиров и др. Заявл. 07.11.91; Опубл. 20.08.92.

37. A.c. 1765809 СССР, МКИ4 В 21F 21/00. Способ изготовления упругого проволочного материала / И.Д. Эскин. Заявл. 04.07.91; Опубл. 09.10.92.

38. A.c. 1821275 СССР, МКИ4 В 21F 27/02. Устройство для плетения сеток/И.Д. Эскин, Л.А. Чемпинский. Заявл. 10.04.92; Опубл. 15.06.93.

39. Амосов А.П. Композитные и порошковые материалы, покрытия (введение в технологию, материаловедение и применение): Учеб. пособие. Самара: Самар. политехи, ин-т 1992, 102 с.

40. A.c. 1523812 СССР, МКИ4 F 16 I 15/34. Торцевое гидростатическое уплотнение с регулируемым зазором / А.И. Белоусов, C.B. Фалалеев, В.Б. Балякин. Заявл. 11.02.87; Опубл. 23.11.89.

41. A.c. 1602118 СССР, МКИ5 F 02К 9/62. Способ изготовления элементов пористой стенки камеры сгорания из нетканого проволочного материала / В.А. Борисов, Ф.В. Паровай, В.Э. Куклев. Заявл. 23.03.81; Опубл. 28.06.88.

42. A.c. 1622065. Способ изготовления нетканого материала из проволоки / Л.А.Семенова., Л.Г.Шайморданов. Заявл. 04.08.89; Опубл., 1991, Бюл.№ 3.

43. A.c. 16220064. Способ изготовления нетканого материала /

44. Л.А Семенова, Л.Г Шайморданов. Заявл. 08.04.89. Опубл. 1991, Бюл.№3.

45. Башта Т.М. Гидравлические приводы летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1967. 495 с.т

46. Белоусов А.И., Тройников A.A. Определение упругофрик-ционных характеристик изделий из материала МР для систем виброзащиты ГТД // Проектирование и доводка авиационных газотурбинных двигателей: Межвуз. сб. науч. тр. Куйбышев: КуАИ, 1985. С. 159--169.

47. Белоусов А.И., Тройников A.A. Построение процесса произвольного нагружения изделий из материала МР для виброзащитных систем ГТД // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Сб. науч. тр. Куйбышев: КуАИ, 1985. С 3—7.

48. Белоусов А.И., Бузицкий В.Н., Тройников A.A. Прогнозирование упругофрикционных характеристик амортизаторов из материала МР // Конструкционная прочность двигателей: Тез. докл. Всесоюз. конф. Куйбышев: КуАИ, 1980. С. 14-15.

49. Борисов В.А. Деформация уплотнительного кольца с упругим элементом из МР, заключенным в металлическую оболочку. Вибропрочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Труды КуАИ. Вып.Зб.Куйбышев, 1969,С.268~277.

50. Бойко О.Г. Исследование деформационных свойств композиционного пористого материала // Перспективные материалы, технологии, конструкции: Сб.науч.тр./ Под ред. В.В.Стацуры. Красноярск: ГАЦМиЗ, 1999. Вып 5.С.114.

51. Бойко О.Г. Энергетические аспекты свойств и области применения материалов устройств вибрационной защиты // Решетневские чтения: Тез. Докл. III Всерос. научно-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых специалистов. Красноярск: CAA, 1999.С. 134.т

52. Бойко О.Г. Математическая модель расчета деформационных свойств волокнового пористого материала // Гагаринские чтения: Тез. Докл. Междунар. Молодеж. Науч. конф. Т 1. М.: ЛАТМЭС 1999. С.204.

53. Бойко О.Г. Методы и модели исследования свойств волокновых пористых материалов // Гагаринские чтения: Тез. Докл. Междунар. Молодеж. Науч. конф. Т 1. М.: ЛАТМЭС 1999. С.205.

54. Бузицкий В.Н., Сойфер А.М. Цельнометаллические упругодемп-фирующие элементы, их изготовление и применение // Вибрационная прочность и надежность авиационных двигателей: Труды КуАИ. Вып. 29. Куйбышев: КуАИ, 1965. С. 259-266.

55. Бузицкий В.Н., Иванов В.П., Пичугин А.Д. Некоторые вопросы исследования амортизаторов // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Сб. науч. тр. Вып. 30. Куйбышев: КуАИ, 1967. С. 206-214.

56. Бузицкий В.Н., Лазуткин Г.В. Исследование характеристик амортизаторов из материала МР // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Сб. науч. тр. Вып. 3. Куйбышев: КуАИ, 1976. С. 42-46.

57. Вибрация в технике: Справочник: В 6 т // Под ред. В.Н. Челомея. М.: Машиностроение, 1978. Т. 6. 456 с.

58. Волков С.Д., Ставров В.П. Статистическая механика композиционных материалов. Минск. МГУ им. В.И.Ленина, 1978. 204 с.

59. Ивович В.А., Онищенко В.Я. Защита от вибрации в машиностроении. М.: Машиностроение, 1990. 242 с.129

60. Ильинский В.С. Защита аппаратов от динамических воздействий. М.: Энергия, 1970. 320 с.

61. Коднир Д.С., Жильников Е.П., Байбородов Ю.И. Эластогидро-динамический расчет деталей машин. М.: Машиностроение, 1988. 245 с.

62. Кузьмин Э.Н., Егоров Г.Я. Исследование динамических втулочных амортизаторов из материала МР // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Межвуз. сб. Вып. 1 (68). Куйбышев: КуАИ, 1975. С. 54-59.

63. Лазуткин Г.В. Упругофрикционные и прочностные характеристики виброизоляторов типа ДКУ из материала МР // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Сб. науч. тр. Куйбышев: КуАИ, 1985. С. 66-72.

64. Лазуткин Г.В., Уланов А.М. Математическая модель деформирования виброизоляторов из материала МР // Изв. вузов. Авиационная техника. 1968. № 3. С. 30-34.

65. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1988.736 с.

66. Нестеров Э.И. Маневровый тепловоз для работы на сжатом природном газе // Тяжелое машиностроение, 1991. № 1. С. 38.

67. Пановко Я.Г. Внутреннее трение при колебании упругих систем. М.: Физматгиз, 1960. 214 с.

68. Исследование свойств материала МР / Д.Ф. Пичугин, Г.Ф. Несо-ленов, В.Б. Грязев, Т.Е. Коровина // Вибрационная прочность и надежность1. Г50двигателей и систем летательных аппаратов: Труды КуАИ. Вып. 30. Куйбышев: КуАИ, 1967. С. 17-24.

69. Пичугин Д.Ф., Надеждин Т.Н., Борисов В.А. О возможности применения композиции МР+Ф-4 в подвижных уплотнениях // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Труды КуАИ. Вып. 30. Куйбышев: КуАИ, 1967. С. 159-169.

70. Пичугин Д.Ф., Шайморданов Л.Г. Влияние формы и объема изделий из МР на упругодемпфирующие характеристики // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Межвуз. сб. Вып. 4, Куйбышев: КуАИ, 1977. С. 20-24.

71. Пат. 5059425/29 РФ, МКИ3 Б 16К 17-06. Редуктор / О.П. Мулю-кин, Д.Е. Чегодаев, Ф.М. Шакиров и др. Заявл. 20.08.92; Опубл. 10.06.93.

72. Пат. 4937279/29 РФ, МКИ5 Р 16К 47/14. Дроссель / О.П. Мулю-кин, Д.Е. Чегодаев, В.Г. Алазов и др. Заявл 20.07.90; Опубл 27.09.91.

73. Сойфер А.М. О расчетной модели материала МР // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Труды КуАИ. Вып. 30. Куйбышев: КуАИ, 1967. С. 8—6.

74. Маневич Л.И. и др. Расчет упругих свойств дисперсно-наполненных композиционных материалов на основе периодической структурной модели. Гидроаэромеханика и теория упругости. Днепропет-ровск, 1983. Вып. 31. С. 85-92.

75. Кудешевич Ю.И., Новожилов В.В. Теория пластичности и ползучести металлов, учитывающая микронапряжения. Изв. АН СССР. МТТ, 1981. №5, С.99-110.3/

76. Сондецка Дж. Механика композиционных материалов / Пер. с англ.; Под ред. A.A. Ильишина и Б.Е. Победри. Т. 2. М.: Мир, 1978. 563 с.

77. Тройников A.A., Пичугин А.Д. Вопросы технологии изготовления упругодемпфирующих элементов из материала МР // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Межвуз. сб. Вып. 8. Куйбышев: КуАИ, 1981. С. 101—112.

78. Тройников A.A. К вопросу о прочности материала МР при сжатии // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Межвуз. сб. Вып. 1 (68). Куйбышев: КуАИ, 1975. С. 52-54.

79. Тройников A.A. Некоторые представления об упругих свойствах материала МР // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Межвуз. сб. Вып. 2 (73). Куйбышев: КуАИ, 1975. С. 65-69.

80. Тройников A.A., Трубин В.Н., Лазуткин Г.В. К вопросу об упругодемпфирующих свойствах материала МР // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Межвуз. сб. Вып. 2 (73). Куйбышев: КуАИ, 1975. С. 60-65.

81. Тройников A.A., Притулин А.Г. Петля гистерезиса втулочного амортизатора из МР при пульсирующем сжатии // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Межвуз. сб. Вып. 6. Куйбышев: КуАИ, 1979. С. 7-13.

82. Тройников A.A., Барас С.Д. Физическая модель материала МР // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Сб. науч. тр. Куйбышев: КуАИ, 1989. С. 117—126.32

83. Чегодаев Д.Е., Мулюкин О.П. Гидропневмотопливные агрегаты и их надежность. Куйбышев: Кн. изд-во, 1990. 104 с.

84. Чегодаев Д.Е., Мулюкин О.П., Пономарев Ю.К. Основные направления и перспективы промышленного использования материалов капиллярной структуры // ПТС: Технология авиационного приборо- и агрегатостроения. Саратов: НИТИ, 1990, № 4. С. 46—53.

85. Шайморданов Л.Г. Расчет упругодемпфирующих характеристик МР при одноосном напряженном состоянии // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Межвуз. сб. Вып. 5. Куйбышев: КуАИ, 1978. С. 10-16.

86. Шайморданов Л.Г. Моделирование демпфирования в материале МР // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Межвуз. сб. Вып. 7. Куйбышев: КуАИ, 1980. С. 151— 155.

87. Шайморданов Л.Г., Сойфер А.М. Теоретическое определение упругих и диссипативных свойств МР: Материалы науч.-техн. Конф., посвящ. 100-летию со дня рождения В.И. Ленина. Труды КуАИ. Т. 2. Куйбышев, 1970,с. 50—51.

88. Шайморданов Л.Г., Сойфер А.М. Экспериментальное определение ориентации и количества точек контакта в МР: Материалы науч.-техн. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения В.И. Ленина, Труды КуАИ. Т.2. Куйбышев, 1970,с. 51—52.

89. Шайморданов Л.Г. Элементы теории и расчет упруго-демпфирующих характеристик изделий из МР для двигателей летательных аппаратов: Дис.канд .техн.наук / КуАИ, Куйбышев, 1974.

90. Шайморданов Л.Г., Пичугин Д.Ф. Влияние форы и объема изделий из материала МР на его упругие и диссипативные свойства // Вибропрочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Межвуз. сб. Вып.4. Куйбышев, 1977. С. 25—29.

91. Шайморданов Л.Г., Пичугин Д.Ф. Некоторые вопросы изучения МР с упорядоченной структурой // Материалы 5-й Всесоюз. конф. по механике демпфируемых тел. Куйбышев, 1978. С. 21—26.

92. Шайморданов Л.Г. Пичугин Д.Ф. Расчет упругодемпфирующих характеристик МР при одноосных напряженных состояниях // Вибропрочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Межвуз. сб. Вып. 5. Куйбышев, 1978,С. 10—16.

93. Шайморданов Л.Г. Пичугин Д.Ф. К вопросу о контактообра-зовании в материале МР: Деп. в ВИНИТИ 1983, № 02830070997. 24 с.

94. Шайморданов Л.Г. Пичугин Д.Ф. Моделирование демпфирования в материале МР // Вибропрочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Межвуз. сб. Вып. 7. Куйбышев, 1980, С. 61-66.

95. Шайморданов Л.Г. Исследование устойчивости экраноплана // Материалы 9-й Межвуз. конф. Красноярск, 1984. С 14—16.

96. Шайморданов Л.Г., Халиманович В.И. Механика материала МР // 5-я межотрасл. школа по проблемам проектирования конст-рукций. Калининград, 1984. С. 104-108.

97. Шайморданов Л.Г., Халиманович В.И. Исследование контак-тообазования в материале МР // Авиационная техника. 1985. № 1, С. 60-63.

98. Шайморданов Л.Г., Халиманович В.И. Модель деформирования металлической резины // Материалы 2-й Всесоюзн. Конф.и по нелинейной теории упругости. Фрунзе, 1985. С. 27—28.

99. Шайморданов Л.Г. Структурно-статистические методы исследования свойств волокновых нетканых пористых тел // Материалы 3-й Всесоюзн. конф. по линейной теории упругости. Сыктывкар, 1989.

100. Шайморданов Л.Г., Демин И.В. Вопросы летных испытаний СЛА//. : Краснояр. краевая конф. Ч. 3. Красноярск, 1995.

101. Шайморданов Л.Г. Синергетические эффекты в волокновых пористых материалах // Материалы межрегиональной конф. «Материалы, технологии, конструкции». Красноярск, 1996. С. 20—25.

102. Шайморданов Л.Г. Методы статистической механики волокновых пористых материалов // Материалы межрегион, конф. «Материалы, технологии, конструкции». Красноярск, 1997. С. 16—26.

103. Шайморданов Л.Г. Расчет упругодемпфирующих характеристик МР при одноосном напряженном состоянии // Вибропрочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Межвуз. сб. Вып.5. Куйбышев, 1978. С. 10-16.

104. Шайморданов Л.Г. Моделирование демпфирования в материале МР // Вибропрочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Межвуз. сб. Вып. 7. Куйбышев, 1980. С.61—66.

105. Шайморданов Л.Г. Исследование контактообразования в материале МР.// Авиационная техника. 1985. № 1. С.60—68.

106. Шайморданов Л.Г. Исследование контактообразования в материале МР // Авиационная техника. 1984. № 4. С.89—93.

107. Шайморданов Л.Г., Халиманович В.И. Механика материала МР // 5-я межотраслевая школа по проблемам проектирования конструкций. Калининград, 1984. С.104-108.

108. Шайморданов Л.Г. Модель деформирования металлической резины. Материалы 2-й Всесоюз. конф. нелинейной теории упругости. Фрунзе, 1985.С 27.

109. Шайморданов Л.Г. К вопросу о контактообразовании в материале МР. Деп. В ВИНИТИ 1983, № 02830070997. с.34.

110. Шайморданов Л.Г. Статистическая механика волокновых нетканых пористых тел. Красноярск: Изд-во КГУ, 1989. 151 с.

111. Шермергор Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред. М.: Наука, 1977. 526 с.