автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Разработка экспресс-методов оценки и прогнозирования физико-механических свойств текстильных нитей

доктора технических наук
Кузнецов, Андрей Александрович
город
Москва
год
2007
специальность ВАК РФ
05.19.01
цена
450 рублей
Диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности на тему «Разработка экспресс-методов оценки и прогнозирования физико-механических свойств текстильных нитей»

Автореферат диссертации по теме "Разработка экспресс-методов оценки и прогнозирования физико-механических свойств текстильных нитей"

На правах рукописи

РАЗРАБОТКА ЭКСПРЕСС- МЕТОДОВ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТЕКСТИЛЬНЫХ НИТЕЙ

Специальность 05.19.01 - «Материаловедение производств текстильной

и легкой промышленности»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

003159830

Москва 2007

003159830

Работа выполнена на кафедре текстильного материаловедения Московского государственного текстильного университета имени А Н. Косыгина и на кафедре физики Витебского государственного технологического университета

Научный консультант

доктор технических наук, профессор

Шустов Ю С

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор доктор технических наук

Перепелкин К Е Смирнова Н А Киселев В И

Ведущая организация

Московский государственный университет дизайна и технологии

Защита состоится «1» ноября 2007 года в _часов на заседании диссертационного совета Д212139 02 в Московском государственном текстильном университете имени А Н Косыгина по адресу 119071, Москва, Малая Калужская ул, д 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного текстильного университета имени А Н Косыгина

Автореферат разослан «Áj[y> ^^ 2007 i

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Кудрявин JIА

АННОТАЦИЯ.

В настоящей диссертации представлены новые научно-обоснованные методологические решения, связанные с разработкой методов оценки и прогнозирования показателей физико-механических свойств текстильных нитей, направленные на снижение уровня временных и материальных затрат при проведении соответствующих испытаний.

Разработан алгоритм статистической имитационной модели полуциклового испытания на растяжение, реализующий влияние масштабного фактора на прочностные характеристики текстильных нитей, произведено обоснование ряда показателей, характеризующих неравномерность прочности по длине нити, и разработана методика их оценки по результатам полуциклового испытания на растяжение. Разработана методика прогнозирования долевого содержания химического компонента в смешанной пряже косвенным способом Проведено обоснование ряда показателей, характеризующих деформационные свойства текстильных нитей, разработаны математические модели прогноза долей полной деформации (быстрообратимой и остаточной) текстильных нитей в зависимости от введенных безразмерных показателей упругости и пластичности и разработана методика оценки показателей деформационных свойств и прогнозирования долей полной деформации текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение Разработаны алгоритмы статистических имитационных моделей процессов деформирования и разрушения текстильной нити, обладающей различного вида гетерогенностью показателей механических свойств и структуры, при полуцикловом испытании на растяжение и проведен комплекс исследований, направленных на установление закономерностей влияния показателей гетерогенности механических свойств и структуры на прочностные характеристики текстильных нитей. Разработаны вероятностные модели взаимосвязи показателей усталостных свойств и количества циклов нагружения при проведении испытаний на многократное растяжение и алгоритмы статической имитации многоциклового испытания на растяжение Установлены закономерности и разработаны модели прогноза влияния гетерогенности показателей механических свойств на сводные статистические характеристики выносливости текстильных нитей Разработана научно-обоснованная экспресс-методика прогнозирования показателей усталостных свойств текстильных нитей различного сырьевого состава при испытании на многократное растяжение

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ

1 Алгоритм статистической имитационной модели, реализующий влияние масштабного фактора на прочностные характеристики текстильных нитей

2 Методику оценки показателей неравномерности прочности текстильных нитей по длине.

3. Методику прогнозирования долевого содержания химического компонента в смешанной пряже

4. Экспресс-методику оценки показателей деформационных свойств и прогнозирования долей полной деформации текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение.

5. Алгоритмы статистических имитационных моделей процессов деформирования и разрушения текстильной нити, обладающей различного вида гетерогенностью показателей механических свойств и структуры, при полуцикловом испытании на растяжение.

6. Аналитические методы прогнозирования показателей поперечной гетерогенности показателей структуры и механических свойств текстильных нитей в зависимости от формы и параметров диаграммы растяжения и математические модели прогноза показателей поперечной гетерогенности степени раз-нодлинности и абсолютного разрывного удлинения пучка нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение

7 Классификацию показателей механических свойств и строения по степени влияния их продольных и поперечных вариаций на прочностные характеристики текстильных нитей. 8. Вероятностные модели взаимосвязи показателей усталостных свойств текстильных нитей и количества циклов нагружения при испытании на многократное растяжение

9 Алгоритмы статических имитационных моделей многоциклового испытания на растяжение.

10 Экспресс-методику прогнозирования показателей усталостных свойств текстильных нитей различного сырьевого состава при испытании на многократное растяжение

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Высокие требования, предъявляемые к потребительским свойствам и качеству современных изделий текстильной и легкой промышленности, определяют ее конкурентоспособность на внутреннем рынке Республики Беларусь и за рубежом Совершенно очевидно, что от качества исходных материалов, применяемых для изготовления тканей, трикотажа и одежды, зависит качество готового изделия Управление качеством продукции требует знания свойств, умения правильно измерять и объективно оценивать важнейшие показатели качества, а также достоверно прогнозировать количествен-

ные характеристики свойств продукции. Из всего многообразия свойств текстильных материалов (особенностей строения, геометрических, механических, физических, химических, эстетических и тд) в работе анализируются лишь механические свойства Это обусловлено несомненной их важностью и огромным влиянием на ход протекания технологических процессов переработки текстильного материала Кроме того, механические свойства сырья во многом определяют эксплуатационные свойства готовых из тай

Оценк качества текстильных материалов предполагает решение следующих задач оценка качества текстильного материала в соответствии с требованиями нормативно-технической документации, прогнозирование изменения качества текстильного материала в процессе его дальнейшей переработке и эксплуатации Однако, несмотря на значительное количество ГОСТов и технических условий, регламентирующих методики проведения испытаний, существующие методы требуют значительных материальных и временных затрат и не позволяют осуществлять прогноз показателей качества текстильных материалов в условиях их дальнейшей переработки и эксплуатации в изделии.

Вследствие этого, разработка новых методов оценки и прогнозирования механических свойств текстильных нитей, направленных на снижение временных и материальных затрат при проведении сертификационных испытаний с одновременным повышением их информативности является актуальной научной и практической задачей. Результаты исследований могут быть использованы при сертификации материалов и изделий текстильной промышленности, при разработке новых технологий получения и переработки текстильных материалов для определения рациональных режимов по результатам кратковременных испытаний, при разработке новых стандартов и технических условий, устанавливающих научно-обоснованные нормы показателей качества для конкретного вида сырья с учётом его дальнейшего использования

Актуальность и практическая значимость решаемых проблем подтверждается тем, что работа выполнялась в рамках Межвузовской программы фундаментальных исследований "Метрологическое обеспечение качества" "Разработка методики оценки и прогнозирования качества технических систем и изделий в легкой промышленности" (№ ГР 19991620), Государственной программы фундаментальных исследований "Исследование явлений и процессов генерации, переноса и преобразования энергии в термодинамических системах и энергетических технологиях" (Энергия-07) "Исследование нестационарной теплопроводности текстильных материалов" (№ ГР 2001522), задания Министерства образования Республики Беларусь "Исследование и разработка методов прогнозирования показателей качества изделий текстильной промышленности" (№ ГР 1999620)

Дель и основные задачи исследования. Целью настоящего исследования является разработка научно-обоснованных экспресс-методов оценки и прогнозирования физико-механических свойств текстильных нитей и развитие методологии их исследования

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи

- исследование влияния масштабного фактора на прочностные характеристики текстильных нитей методами статистической имитации испытания и разработка методики оценки показателей неравномерности прочности по длине нити по результатам полуциклового испытания на растяжение,

- разработка экспресс-методики прогнозирования деформационных свойств текстильных нитей и составных частей полной деформации по результатам полуциклового испытания на растяжение,

- прогнозирование показателей механических свойств и исследование влияния продольной и поперечной гетерогенности структуры и механических свойств на прочностные характеристики текстильной нити методами статистической имитации испытания;

- разработка экспресс-методов прогнозирования показателей усталостных свойств текстильных нитей методами статистической имитации многоциклового испытания на растяжение,

- практическая апробация разработанных экспресс-методов оценки и прогнозирования физико-механических свойств текстильных нитей для определения рациональных режимов протекания технологий их получения на примере технологии пневмотермотекстурирования химических нитей

Общая методика исследований. Работа основывалась на результатах теоретических и экспериментальных исследований, изложенных в трудах отечественных и зарубежных учёных.

В теоретических исследованиях использовались методы классической механики, механики идеальной гибкой нити, теории вероятности, теории случайных процессов, теории надёжности и текстильного материаловедения Численное решение систем дифференциальных уравнений, а гакже практическая реализация алгоритмов статистических имитационных моделей осуществлялось с использованием системы символьной математики Maple V

Экспериментальные исследования осуществлялись с применением методов математической статистики для обработки экспериментальных данных, которая осуществлялась с использованием прикладного программного пакета «Statistica for Windows» на ЭВМ

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях кафедр «Текстильное материаловедение» Московского государственного текстильного университета им А Н. Косыгина, «Прядение натуральных и химических волокон», «Ткачество» Витебского государственного технологического университета и в производственных условиях Витебского ОАО «КИМ», Речиц-кого ОАО «Речицкий текстиль», Республиканского унитарного производственно-торгового предприятия «Оршанский льнокомбинат»

Научная новизна работы заключается в том, что

- разработан алгоритм статистической имитационной модели, реализующий влияние масштабного фактора на прочностные характеристики текстильных нитей; '

- обоснован ряд показателей, характеризующих неравномерность прочности по длине текстильных нитей, и разработана математическая модель влияния зажимной длины на прочностные характеристики текстильных нитей различного сырьевого состава,

- разработана методика оценки показателей неравномерности прочности текстильных нитей по длине;

- разработана методика прогнозирования долевого содержания химического компонента в смешанной пряже,

- обоснован ряд показателей, характеризующих деформационные свойства текстильных нитей при полуцикловом испытании на растяжении,

- разработаны математические модели прогноза долей полной деформации (быстрообратимой и остаточной) текстильных нитей в зависимости от введенных безразмерных показателей упругости и пластичности, определяемых по результатам полуциклового испытания на растяжение;

- разработана экспресс- методика оценки показателей деформационных свойств и прогнозирования долей полной деформации текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение;

- разработаны алгоритмы статистических имитационных моделей процессов деформирования и разрушения текстильной нити, обладающей различного вида вариациями показателей механических свойств и структуры, при полуцикловом испытании на растяжение,

- установлены общие закономерности влияния продольной гетерогенности показателей строения и механических свойств на прочностные характеристики и произведена классификация показателей механических свойств и строения по степени влияния их продольных вариаций на прочностные характеристики текстильных нитей,

- разработаны обобщенные математические модели прогноза прочностных характеристик (напряжения при разрыве и относительного разрывного удлинения) текстильных нитей при наличии различного вида продольных ге-терогенностей показателей механических свойств и структуры,

- установлены общие закономерности влияния поперечной гетерогенности показателей строения и механических свойств нитей пучка на прочностные характеристики и произведена классификация показателей механических свойств и строения по степени влияния их поперечных вариаций на прочностные характеристики текстильных нитей,

- разработаны обобщённые математические модели прогноза прочностных характеристик при наличии различного вида поперечных вариаций показателей механических свойств и структуры нитей пучка,

- установлены общие закономерности совместного влияния продольной и поперечной гетерогенностей показателей структуры и механических свойств на прочностные характеристики текстильных материалов и разработаны соответствующие модели прогноза;

- теоретически обоснован подход к вопросу оценки показателей поперечной гетерогенности показателей структуры и механических свойств текстильных нитей в зависимости от формы и параметров диаграммы растяжения,

- научно обоснованы и разработаны математические модели прогноза показателей поперечной гетерогенности степени разнодлинности и абсолютного разрывного удлинения пучка нитей по результатам полуциклово1 о испытания на растяжение;

- разработаны вероятностные математические модели взаимосвязи показателей усталостных свойств и количества циклов нагружения при проведении испытаний на многократное растяжение,

- разработаны алгоритмы статических имитационных моделей многоциклового испытания на растяжение,

- установлены закономерности и разработаны модели прогноза влияния гетерогенности показателей механических свойств на сводные статистические характеристики выносливости текстильных нитей,

- разработана научно—обоснованная экспресс-методика прогнозирования показателей усталостных свойств текстильных нитей различного сырьевого состава при испытании на многократное растяжение

Практическая значимость работы заключается в том, что разработанные методики оценки и прогнозирования физико-механических свойств текстильных нитей позволяют всесторонне оценить свойства, определяющие качество текстильных нитей при незначительных временных затратах на проведение испытаний и не требуют дорогостоящего испытательного оборудования

Результаты диссертационной работы могут быть использованы

- при сертификации изделий и материалов текстильной промышленности,

- при разработке новых технологий получения и переработки текстильных материалов для определения их рациональных режимов,

- при разработке стандартов и технических условий, устанавливающих научно-обоснованные нормы показателей качества для конкретного вида сырья с учетом его дальнейшего использования

По результатам комплекса аналитических и экспериментальных исследований

- разработана методика оценки показателей неравномерности прочности по длине текстильных нитей, позволяющая при использовании стандартного испытательного оборудования произвести оценку введенных дополнительных показателей, характеризующих неравномерность прочностных характеристик по длине нити Применение данной методики не только повышает информативность полуциклового испытания на растяжение, но позволяет всесторонне оценить качество нити с учетом ее дальнейшего использования,

- разработана экспресс- методика оценки показателей деформационных свойств и прогнозирования долей полной деформации текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение, что позволяет при незначительных временных затратах на проведение испытания осуществить оценку введённых показателей, характеризующих деформационные свойства текстильных нитей при растяжении Результаты могут быть использованы при конструировании деталей одежды, ее изготовлении, при разработке новых материалов с улучшенными свойствами,

- разработана экспресс-методика прогнозирования показателей усталостных свойств текстильных нитей различного сырьевого состава при испытании на многократное растяжение, позволяющая уточнить условия их переработки, разработать научные основы получения текстильных нитей с заданными свойствами и может быть учтено при выборе конструкции изделий.

Реализация результатов работы. Разработанные экспресс-методы оценки и прогнозирования физико-механических свойств текстильных нитей были использованы на предприятиях текстильной промышленности Республики Беларусь

Промышленная реализация результатов исследований была осуществлена на ОАО «КИМ», ОАО «Речицкий текстиль», Республиканского унитарного производственно-торгового предприятия «Оршанский льнокомбинат», ОАО «Витебский комбинат шелковых тканей».

Материалы диссертационной работы использованы в учебном процессе Витебского государственного технологического университета при подготовке

учебных и методических материалов курсов «Основы теории проектирования технических систем», «Новое в технике и технологии», «Текстильное материаловедение» для студентов технологических специальностей.

Апробация результатов диссертации Основные положения и результат исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на

- XXXVI и Х1ЛП Международных семинарах "Актуальные проблемы прочности" (Витебск, 2000 г, 2004 г.);

- XVII Петербургских чтениях по проблемам прочности, посвященных 90-летию со дня рождения проф. А.Н. Орлова (Санкт-Петербург, 2007),

- Международной научной конференции "Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности" (Витебск, 2000);

- Международной научно-технической конференции «Новые ресурсосберегающие технологии и улучшение экологической обстановки в легкой промышленности и машиностроении» (Витебск, 1999),

- Международных научно-технических конференциях "Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс)", (Иваново, 2000,2004),

- Международной научно-технической конференции "Метрологическое обеспечение качества - 2000" (Минск, 2000),

- Юбилейной научно-технической межвузовской конференции СПГУТД (Санкт-Петербург, 2000),

- Международной 53—й научно-технической конференции преподавателей, научных работников и студентов БГПА (Минск, 1999),

- Международной научно-практической конференции «Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии» (Могилев, 2004),

- Международной научно-технической конференции «Экологические и ресурсосберегающие технологии промышленного производства» (Витебск, 2006)

- Международной научно-практической конференции «Современные наукоемкие инновационные технологии развития промышленности региона (Лён)» (Кострома, 2006 г.),

- Всероссийской научно-технической конференции "Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль)" (Москва, 2004 г., 2006 г.),

- Всероссийской научной конференции "Информационные технологии в образовательной, научной и управленческой деятельности (Инфотек-стиль-2004)", (Москва, 2004 г.),

- научно-технических конференциях преподавателей и студентов ВГТУ, 1998 -2007 гг.

- заседаниях кафедры текстильного материаловедения Московского государственного текстильного университета им. А Н. Косыгина в 2004 - 2007 г

- заседании проблемного совета факультета технологии и производственного менеджмента Московского государственного текстильного университета им А.Н Косыгина в 2007 г

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 59 печатных работ, в том числе 1 монография, 2 брошюры, 27 статей, 29 тезисов докладов на научно-технических конференциях

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка и приложений Объём диссертации составляет 333 страницы, включающие 126 рисунка и 54 таблиц Библиографический список включает 201 источник Приложения представлены на 30 страницах

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определены основная цель и методы исследований, сформулированы элементы научной новизны и практической значимости научных результатов

Первая глава посвяшена разработке методов оценки показателей неравномерности прочности по длине текстильных нитей

На основе комплексного анализа многочисленных исследований, посвященных вопросам масштабного эффекта прочностных характеристик текстильных материалов, установлено, что полученные в стандартных условиях испытаний показатели качества, характеризующие прочностные свойства текстильного материала, обладают недостаточной информативностью, так как могут, при сравнении с базовыми значениями, характеризовать только качество изготовления с точки зрения соответствия стандарту. Зачастую они не могут служить основанием для сравнения поведения текстильных нитей в различных условиях получения и переработки

Проведение исследований основывалось на анализе работ, таких известных ученых как Васильев Н В , Перепелкин К. Е , Пирс Е., Спенсор-Смит И., Гнеденко Б В , Турчанинов А С., Севостьянов А Г, Щербаков В П.,, Севостья-нов П А. и других ученых

Для решения данной задачи автором предлагается использовать метод статистической имитации испытания, применение которого дает возможность

представить изучаемый процесс (явление) в целом, найти общие закономерности, сделать определенные выводы относительно его физической сущности, а также значительно снизить уровень временных и материальных затрат

Построение имитационной модели, реализующей влияние масштабного фактора на прочностные характеристики при полуцикловом испытании на растяжение, осуществлялось на основе гипотезы "слабого звена" (weak-link). Предполагалось, что каждый j-тый образец нити можно представить как некоторую цепь, состоящую из последовательно соединенных участков разной длины Lu и прочности Ри, где j - изменяется от 1 до m (m — число образцов в испытуемой партии), i — от 1 до п (п — число структурных элементов вдоль нити)

Исходными данными при моделировании являлись вид закона распределения разрывной нагрузки (нормальный, Вейбулла, произвольный, который численно задаётся гистограммой распределения), параметры закона распределения РР(1) и Ср(1) (Рр(1), Ср(1)- среднее значение разрывной нагрузки и коэффициент вариации для образцов, состоящих из 1 участка, прочность которого по длине постоянна), вид и параметры закона распределения числа участков цепи п и С„, число испытываемых образцов ш

В результате имитационного моделирования, некоторые результаты которого представлены на рис.1, установлено, что распределение разрывной нагрузки не совпадает с задаваемым законом распределения Отмечается появление правой асимметрии и сдвига средней разрывной нагрузки в сторону меньших значений

Рис.1. Зависимости среднего значения разрывной нагрузки Рр (1а) и среднего квадратиче-ского отклонения по разрывной нагрузке во (16) от числа структурных элементов п в испытываемом образце нити (при законе распределения Вейбулла исходных параметров имитационной модели)

1-Рр(1)=20,Ср=15%, 2-Рр(1)=20, €р=25%, 3-Рр(1)=15, Ср = 15%, 4-Рр(1)=15, Ср =25%

В результате анализа результатов моделирования установлено, что при увеличении числа участков п среднее значение разрывной нагрузки Рр и ее среднее квадратическое отклонение во закономерно уменьшаются Это объясняется тем,

что при увеличении числа участков п увеличивается вероятность появления элемента нити с наименьшей по абсолютной величине разрывной нагрузкой. Темп уменьшения среднего значения разрывной нагрузки Рр и ее среднего квадратического отклонения Бо увеличивается при увеличении исходного коэффициента вариации прочности образцов нити Ср(1), состоящих из одного участка. Коэффициент вариации по разрывной нагрузке Ср при увеличении числа участков п остается практически постоянным Асимметрия закона распределения, отражающая смещение моды относительно среднего значения, существенно влияет на закономерность уменьшения среднего значения разрывной нагрузки Рр и ее среднего квадратического отклонения во, которое наблюдается при увеличении числа элементов п Смещение моды закона распределения разрывной нагрузки (использования закона распределения Вейбулла исходных параметров модели) приводит к ослаблению темпа уменьшения среднего значения разрывной нагрузки и среднего квадратического отклонения по сравнению с симметричным (нормальным) распределением.

Учитывая, что зажимная длина Ь0 пропорциональна п, разработана математическая модель влияния зажимной длины на разрывную нагрузку текстильных нитей-

ГДС Рр сл - средняя разрывная нагрузка наиболее слабых звеньев, испытуемого образца нити, Н; РР(Ьо) — среднее значение разрывной нагрузки, как функции зажимной длины Ь0, Н; Рр(0) - среднее значение разрывной нагрузки образца нити, зажимная дайна которого стремится к О, Н; К^ - параметр модели, определяющий темп уменьшения разрывной нагрузки РР(Ь0) при увеличении зажимной длины, м. Данный показатель имеет размерность длины и характеризует длину образца нити, при которой отношение максимального изменения прочности, вызванного масштабным эффектом, больше текущего изменения прочности в е раз.

Дальнейшие аналитические и экспериментальные исследования неравномерности прочностных характеристик текстильных материалов по длине позволили предложить в качестве критерия косвенной оценки дефектности, вызванной неравномерностью прочности по длине образца текстильной нити, относительный показатель неравномерности прочности (%)•

(1)

где АРр — максимально возможное изменение среднего значения разрывной нагрузки нити вызванное масштабным фактором; Рр ст — среднее значение разрывной нагрузки нити, определенное при стандартных условиях проведения испытания.

По результатам проведённых исследований разработана методика оценки введенных показателей неравномерности прочности по длине нити, позволяющая повысить информативность полуциклового испытания на растяжение и всесторонне оценить качество нити с учетом ее дальнейшего использования Разработанная методика не требует дорогостоящего испытательного оборудования, издана в виде отдельной научной брошюры, получила положительное заключение Витебского центра метрологии, стандартизации и сертификации и может быть использована в производственных условиях предприятий текстильной промышленности Республики Беларусь

Произведена экспериментальная оценка введенных показателей, характеризующих неравномерность прочности по длине текстильных нитей различного сырьевого состава Установлено, что относительный показатель неравномерности прочности Ц1Д имеет минимальное значение для пряжи, полученной из химических волокон, обладающих высокими прочностными свойствами (пряжа из полиэфирных волокон), смешанной пряжи, в состав которой входят такие волокна или хлопчатобумажная пряжа из тонковолокнистого хлопка Несколько более высокое значение относительного показателя неравномерности крученой хлопчатобумажной пряжи обусловлено неравномерностью крутки, которая более сильно проявляется на длинных отрезках Особенно выделяется абсолютная величина показателя ц/д для шерстяной пряжи, полученной по аппаратной системе прядения, вследствие того, что шерстяные волокна очень неравномерны по толщине, а аппаратная пряжа, имеет значительную неровноту по толщине вдоль длины

Показано, что численное значение введенного относительною показателя неравномерности прочности \|/д не зависит от прочностных свойств и линейной плотности исследуемых образцов нитей и является характеристикой чувствительной к изменению волокнистого состава, способа переработки и структуры нитей По этой причине введенный показатель позволяет проводить сравнительный анализ текстильных нитей, обладающих не только различными механическими свойствами, но и различных линейных плотностей.

С практической точки зрения, результаты проведенных исследований можно также использовать для прогнозирования долевого содержания химического компонента смешанной пряжи В результате проведения комплекса экспериментальных исследований установлен закономерный характер изменения

введённого относительного показателя неравномерности прочности при изменении долевого содержания химического компонента смешанной пряжи

Для примера на рис 2 представлена зависимость относительного показателя неравномерности прочности Ч'д смешанной пряжи (шерсть-полиэфир) от долевого содержания химического компонента А, При этом следует отметить, что диапазон изменения относительного показателя неравномерности при увеличении долевого содержания химического компонента соизмерим с диапазоном изменения относительного показателя неравномерности для натурального и химического компонента В результате проведенных исследований разработана методика определения долевого содержания химического компонента (полиэфир, полиамид) в смешанной пряже и на примере льнополиэфирной и шерстополиэфирной пряжи показана возможность экспресс-прогноза долевого содержания химического компонента косвенным способом

Вторая глава посвящена разработке методики оценки показателей деформационных свойств и прогнозирования долей полной деформации текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение

На основании проведенного комплексного анализа исследований, посвященных вопросам экспресс-оценки и прогнозирования деформационных свойств текстильных нитей отмечено, что, несмотря на большое количество работ, посвященных вопросам оценки и прогнозирования показателей деформационных свойств текстильных материалов, проблема снижения временных затрат на проведение испытаний и обеспечения достоверности их оценки и прогнозирования до настоящего времени остается актуальной

Разработка методики базировалась на результатах исследований, представленных в работах В А Каргина, Г.Л Слонимского, В Е Гуля, Г Н Кукина, А.Н Соловьева, А.В Матукониса, И.И. Мигушова, В П Щербакова, Г М. Бартенева, К.И Корицкого, Д Херла, В Мортона и других ученых

Рис.2. Зависимость относительного показателя неравномерности прочности Ч*д смешанной пряжи (шерсть-полиэфир) от долевого содержания химического компонента А,

На основе апостериорного моделирования процесса деформирования текстильных материалов при полуцикловом испытании на растяжение разработана математическая модель следующего вида.

а = ■

Ьд + Ь, е

+ Ъ2 е

(3)

где а - напряжение, возникающее при растяжении нити, Па, е - относительное удлинение, %, Ьо, Ьь Ь2 — параметры модели, характеризующие упругие, пластические и упрочняющие свойства нити при растяжении и определяемые следующими соотношениями:

Ь = = —; Ь =-1—1 0 ст„ Е„' 1 ст„ „ ст

, Ъ,

До.

(4)

где о у— условный предел упругости нити, Па, Еу - условный модуль упругости, Па, 8Р - относительное разрывное удлинение, %, стпя —условный предел пластичности нити, МПа, АстуПр — условный предел упрочнения нити, МПа, стр -предел прочности нити, МПа,

Применение разработанной математической модели (3) позволяет определить - работу разрыва Ар-

С, 1р-С0 1п| 1 +

С,

(5)

коэффициент полноты диаграммы растяжения т|

С?

С,

р Р 1

р р р

•1п

с„ "

--Г2- |2 3 Р„

(6)

где 1р - абсолютное разрывное удлинение, м, Рр - разрывная нагрузка нити, Н, Со, Сь Сг —параметры модели, которые зависят от механических свойств материала и условий проведения испытания, и определяются следующими соотношениями-

г _ Ьр у ь0

100 Т 1

Ь, у с _Ю4 Т-Ь2 у Т'С2_ 4 '

(7)

где у - плотность материала нити, кг/м3, Ь0 — зажимная длина образца, м, Т -линейная плотность нити, текс

В результате обоснования физического смысла параметров модели (3) был введен ряд дополнительных показателей, характеризующих деформационные свойства нити при растяжении условный предел упругости нити сту, условный предел пластичности нити апл, условный предел упрочнения нити Даупр нити при растяжении

Методами модельного синтеза произведено обоснование физического смысла введенных показателей деформационных свойств текстильных нитей и определено их соответствие основам теории реологии

По результатам проведенных исследований разработана методика оценки введенных показателей деформационных свойств текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение, позволяющая повысить его информативность, а её практическое применение не требует дополнительного специального испытательного оборудования

Проведенные экспериментальные исследования процесса растяжения текстильных волокон и нитей различного сырьевого состава подтвердили достоверность предложенной методики не только с математической точки зрения, но и с точки зрения физики процессов, протекающих при деформировании и разрушении текстильных материалов Показано, что разработанная математическая модель (3) является универсальной и способна достоверно описать процесс деформирования трех типовых, согласно классификации Кукина Г Н , экспериментальных диаграмм растяжения текстильных нитей

С целью разработки обобщенных математических моделей прогноза долей полной деформации, приходящихся на условные значения её составных частей, были обоснованы и введены следующие безразмерные показатели деформационных свойств текстильных нитей, определяемые по результатам полуциклового испытания на растяжение.

- безразмерный показатель упругости Ку

(8)

где сту - условный предел упругости нити, Па, стр - разрывное напряжение, Па,

- безразмерный показатель пластичности Кпл

К.-5-., (9)

где стпл - условный предел пластичности нити, Па,

Разработаны математические модели прогноза долей полной деформации текстильных нитей в зависимости от введенных безразмерных показателей упругости Ку и пластичности Кпл

- для быстрообратимой доли полной деформации

Дбо =0,273 ехр [-0,072 Ку] +0,043,

(10)

модель (10) адекватна результатам эксперимента при 1 < Ку < 6, - для остаточной доли полной деформации

А<х*г =0,776-0,239 Кш, (11)

модель (11) адекватна результатам эксперимента при 0 < Кпл 5 1

Применение разработанных моделей прогноза позволяет осуществлять прогноз показателей одноцикловых характеристик по результатам полуциклового испытания на растяжение, что приводит к снижению уровня временных затрат на проведение сертификационных испытаний Относительная ошибка отклонения расчётных значений от экспериментальных для всех исследуемых образцов нитей в указанных диапазонах введённых коэффициентов упругости и пластичности не превышает 5%

Разработана методика оценки показателей деформационных свойств и прогнозирования долей полной деформации текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение Применение разработанной методики позволяет расширить диапазон получаемых сведений в результате проведения полуциклового испытания на растяжение и всесторонне оценить качество нити с учетом ее дальнейшего использования. Методика издана в виде отдельной научной брошюры, получила положительное заключение Витебского центра метрологии, стандартизации и сертификации и может быть использована в производственных условиях предприятий текстильной промышленности Республики Беларусь.

Третья глава посвящена исследованию влияния продольной и поперечной ге-терогенностей показателей механических свойств и структуры на прочностные характеристики текстильной нити

На основании комплексного анализа работ, посвященных исследованию влияния продольной и поперечной гетерогенностей показателей механических свойств и структуры на прочностные характеристики текстильных нитей, показана актуальность проводимых исследований. Проведено обоснование выбора метода статистической имитации испытания, как метода исследования, разработаны рекомендации по его использованию и выделены основные этапы разработки и построения имитационной модели.

Разработаны алгоритмы статистических имитационных моделей процессов деформирования и разрушения текстильной нити, обладающей продольной и поперечной гетерогенностями показателей механических свойств и структу-

ры, при полуцикловом испытании на растяжение В качестве объекта исследований впервые было обосновано и введено понятие «синтезированная» нить

Установлены общие закономерности влияния продольной и поперечной гетерогенностей показателей строения и механических свойств на характеристики диаграммы растяжения Установлено, что наибольшее влияние на напряжение при разрыве оказывают продольные вариации линейной плотности и разрывного напряжения Показано, что наиболее значимыми механическими свой-

ствами нити, продольная нестабильность по которым существенно уменьшает относительное разрывное удлинение, являются, линейная плотность, напряжение при разрыве и условный предел пластичности

Установлено, что наибольшее влияние на прочностные характеристики (разрывную нагрузку, разрывные удлинения первой и последней разорвавшихся нитей пучка) оказывают поперечные вариации абсолютного разрывного удлинения (рис 3) и степень разнодлинности нитей пучка (рис 4). Произведен анализ случайного совместного влияния различных поперечных вариаций строения и механических свойств на форму и параметры диаграммы растяжения, а также на прочностные характеристики текстильных материалов

Установлено, что асси-

Р,Н

1, Мм

Рис.3. Влияние поперечной вариации разрывного удлинения нитей 1р в пучке на характеристики диаграммы растяжения

5 10 15 20 1, мм

Рис.4. Влияние вариации степени разнодлинности нитей Ь в пучке на характеристики диаграммы растяжения

1 - С,.=0%, 2 - Сь=5%, 3 - Сь=10%, 4 - Сь=15%

метрия закона распределения показателей строения и механических свойств не изменяет общих закономерностей снижения прочностных характеристик текстильных нитей при наличии неравномерностей различного вида Показано, что при совместном влиянии продольных и поперечных вариаций по различным свойствам не происходит изменения характера зависимости прочностных ха-

рактеристик от параметров нестабильности Влияние отдельных параметров при их случайном одновременном изменении не суммируется Темп уменьшения показателей прочности при влиянии продольных и поперечных вариаций практически не изменяется относительно параметра для вариации по наиболее значимому свойству.

Разработаны обобщенные математические модели прогноза прочностных характеристик при наличии различного вида продольных и поперечных вариаций показателей механических свойств и структуры и произведена классификация показателей механических свойств и строения по степени влияния их продольных и поперечных вариаций на прочностные характеристики текстильных нитей. Произведено обоснование обобщенного безразмерного показателя продольной гетерогенности показателей механических свойств и структуры

Методами статистической имитации полуциклового испытания на растяжение установлена взаимосвязь угла наклона касательной, проведенной из начала координат к восходящей части диаграммы, к вертикали (3 (рис 4) от степени разнодлинносги нитей (волокон) пучка Разработана математическая модель прогноза коэффициента вариации разнодлинности нитей пучка в зависимости от формы и параметров диаграммы растяжения

С, =

К,

(.

- ап^

(12)

где Р] - текущее значение нагрузки, при котором в деформировании участвуют все нити пучка, Н, Ь -абсолютное удлинение нитей пучка, при котором в деформировании участвуют все нити пучка, м; ау - условный предел упругости или напряжение, при котором произошло бы разрушение абсолютно упругой нити, Па; Ер- относительное разрывное удлинение, %, Кь - параметр модели, характеризующий абсолютное изменение угла р при увеличении коэффициента вариации разнодлинности нитей пучка на 1%, град/%

На основании анализа результатов моделирования установлена закономерность изменения угла у между вертикалью и прямой, соединяющей точки диаграммы растяжения, характеризующие разрушение первой и последней нити пучка (рис.3), и показателя гетерогенности абсолютного разрывного удлинения С1р Разработана математическая модель прогноза коэффициента вариации абсолютного разрывного удлинения нитей пучка С;р в зависимости от формы и параметров диаграммы растяжения

С,Р =

1

К

!р0

-К сь

агс^

(¡рп

-агс1£

Г рО

(13)

где Рр- среднее значение разрывной нагрузки лучка нитей; 1Р среднее значение абсолютного удлинения, при котором происходит разрушение первой нити пучка; 1рП - среднее значение абсолютного удлинения, при котором происходит разрушение последней нити пучка; А1 - шаг приращения удлинения нитей пучка при моделировании; Рри- среднее значение разрывной нагрузки пучка нитей при отсутствии поперечных вариаций показателей строения и механических свойств; Кщ, К[Ро, К - параметры модели, определяющие влияние гетерогенности степени разнодлинности на нисходящую часть диаграммы растяжения. Модель (13) здекнатна результатам моделирования при 0 < С[, < 5,76% при нормальном законе распределения исходных параметров модели; при 0 < С\ < 5,68% при законе распределения Вейбулла.

Разработан алгоритм статистической имитационной модели процессов деформирования и разрушения текстильной нити, обладающей продольной и поперечной гетерогенностью показателей механических свойств и структуры, при полуцикловом испытании на растяжение. Установлены общие закономерности совместного влияния продольной и поперечной гетерогенности показателей структуры и механических свойств на прочностные характеристики текстильных материалов (рис.5).

Рис.5. Зависимость среднего значения разрыркрй нагрузки пучка «синтезированных» нитей от обобщенного показателя продольной вариации йлр и наиболее значимых показателей поперечной вариации механических свойств и структуры нитей пуска при нормальном законе распределения исходных параметров модели

1 коэффициент вариации по абсолютному разрывному удлинению,

2 - коэффициент вариации по степени раз подлинности нитей пучка

Произведена оценка совместного влияния поперечных и продольных вариаций показателей структуры и механических свойств на форму и параметры диаграммы растяжения, а также на прочностные характеристики текстильных нитей Разработаны соответствующие модели взаимосвязи прочностных характеристик и показателей продольной и перечной гетерогенностей механических свойств и структуры текстильных нитей

Четвёртая глава посвящена разработке экспресс—методик прогнозирования показателей усталостных свойств текстильных нитей при испытании на многократное растяжение

На основе анализа многочисленных исследований, посвященных усталостным свойствам текстильных материалов, установлено, что наиболее значимой характеристикой, используемой для оценки поведения текстильных нитей в процессах переработки и эксплуатации, является их выносливость при многократном растяжении. Несмотря на большое количество работ, посвященных вопросам оценки усталостных характеристик текстильных материалов, проблема снижения временных затрат на проведение испытаний и обеспечения достоверности прогнозирования показателей, характеризующих усталостные свойства, до настоящего времени остается актуальной

Разработка экспресс-методики прогнозирования усталостных свойств текстильных нитей при испытании на многократное растяжение основывалась на анализе работ Кукина Г Н, Соловьёва А.Н., Позднякова Б П, Бородовского М.С., Миловидова Н.Н, Носова М.Н, Николаева С Д, Щербакова В П и других ученых.

Для решения данной задачи автором предлагается использовать параметрический подход при прогнозировании показателей усталостных свойств текстильных нитей

В предположении, что процесс накопления остаточной циклической деформации при испытании идентичен нестационарному процессу Пуассона, а разрушение нити происходит при достижении остаточной циклической деформации некоторого критического значения, разработана математическая модель взаимосвязи остаточного циклического удлинения нитей и количества циклов нагружения при проведении испытаний на многократное растяжение

е»« (п) = «кр - (Бкр - ео) • ехр[-м°пс] (14)

где е„ ц.(п) - остаточная циклическая деформация, накопившаяся в нити после п циклов нагружения, %; екр - критическое значение деформации, при котором происходит разрушение нити, %, е0 - относительное удлинение нити, вызван-

ное действием статической нагрузки, %, М - темповой параметр модели, определяющий число циклов нагружения пср, при котором текущее значение остаточной циклической деформации нити численно равно среднему арифметическому значению параметров е0 и екр, цикл, с — параметр нестационарности процесса накопления остаточной циклической деформации

В безразмерной форме модель (14) может быть представлена в следующем виде

г(т) = 1-(1-г0) ехр[-в тс], (15)

где 2(т) — параметр модели, характеризующий долю накопившейся остаточной циклической деформации после т циклов нагружения, относительно критической, гп — относительное число циклов нагружения текстильной нити при проведении усталостного испытания (ш=п/пср), в - константа модели, имеющая постоянное значение С=1п2=0,693 , — параметр модели, определяющий долю деформации относительно критической, вызываемой действием статической нагрузки,

Представление модели (14) в безразмерной форме (15) позволяет заменить семейство моделей, обладающих различными значениями темпового показателя М

Другим подходом теоретической интерпретации процесса накопления остаточной циклической деформации является применение основного физического принципа теории надежности, впервые сформулированного Седякиным Н М Применительно к процессу накопления остаточной циклической деформации данный принцип можно сформулировать следующим образом скорость изменения остаточной циклической деформации <1£0 ц/с1п не зависит от того, как и за какое время (количество циклов нагружения) она изменилась от некоторого начального значения 8о до текущего еоц в рассматриваемый момент времени, а зависит от условий проведения испытания и механических свойств текстильной нити Запись этого принципа в дифференциальной форме с учетом высказанной гипотезы имеет следующий вид

(16)

где М — параметр модели, отражающий темп изменения остаточной циклической деформации, к - параметр модели, принимающий значения 1,2, , На основе применения уравнения (16) были получены следующие математические модели изменения остаточной циклической деформации при испытании при к=1

Еоц(п) = 8кР ~(БкР ~8о) ехр[-М п] (17)

г(т) = 1 + (20-1) ехр[—в т]

(18)

при к=2

(Е0-£кр) £кр'М П + £0

1 + (еО-8кр)-М-П

(19)

(20)

Можно отметить идентичный вид математических моделей (14) и (17), полученных различными способами, что свидетельствует о правомерности выдвинутых гипотез и предположений при их построении.

В результате комплекса экспериментальных исследований показано, что разработанные математические модели (14), (15) и (17)-(20) изменения остаточной циклической деформации при многоцикловом испытании на растяжение являются адекватными результатам экспериментов с доверительной вероятностью 0,95 для всех исследуемых образцов текстильных нитей различного сырьевого состава и линейных плотностей Можно отметить незначительную погрешность прогноза значений остаточной циклической деформации по модели, построенной с использованием принципа надежности Н М Седякина, при малых заданных циклических деформациях. Установлено, что численное значение параметра екр для всех исследуемых образцов нитей соизмеримо с относительным разрывным удлинением ер

Проведен анализ влияния условий проведения многоциклового испытания на растяжение (статическая нагрузка, заданная циклическая деформация), на характер изменения относительного остаточного циклического удлинения при проведении испытаний на многократное растяжение и параметры разработанных математических моделей для текстильных нитей различного сырьевого состава и линейных плотностей.

Однако практическое использование разработанных математических моделей является затруднительным по причине значительных временных затрат по определению численного значения параметра нестационарности С целью устранения данного недостатка разработана эмпирическая математическая модель изменения остаточной циклической деформации при многоцикловом испытании на растяжение следующего вида.

еоц(п) =

п

а0 +а, п

(21)

где ао, аь а2 - параметры модели, численные значения которых легко определяются по результатам кратковременного эксперимента, - относительное удлинение нити, измеренное после П] циклов нагружения (П1<50), %

Разработан алгоритм статистической имитационной модели процесса многоциклового испытания на растяжение текстильных нитей. На основании применения разработанной имитационной модели установлены закономерности влияния гетерогенности показателей механических свойств на выносливость текстильных нитей с разработкой соответствующих моделей прогноза. Установлено, что кривые распределения выносливости, полученные в результате проведения имитационного моделирования, обладают резкой левой ассимет-рией (рис 6), что соответствует

1 - Се,ф=1%, 2 - Се,ф=2%, 3 -Се1ф=4%, ^ 4 - Се,ф=6%, 5 - Сс,ф= 12%, б - Се.^20%,

Дпр)

результатам экспериментальных исследований, проведенных А Бареллой, ЛГКусако-вой и другими исследователями Данный факт свидетельствует о правомерности допущений, сделанных при разработке соответствующих математических и имитационных моделей Установлено, что вариация показателей механических свойств текстильной нити приводит к закономерному снижению среднего значения выносливости Наиболее значимым свойством нити, нестабильность по которому оказывает существенное влияние на среднее значение выносливости пР, является вариация по относительному критическому удлинению С8кр Увеличение степени гетерогенности данного свойства приводит также к закономерному увеличению коэффициента вариации по выносливости Спр, уменьшению

медианы и размаха функции распределения выносливости Асимметрия закона

1-С6кр=1%, 2 - Секр=4%, 3 -Секр=8%,

/~Х4-Се,ф=14%,5 -СЕ1Ф=18%,6 -Се,ф=20%,

Г \ 1Ь

1г5 \

Г1 г1

2000 4000 6000 8000 ЮООО 12000 14000 16000 18000

Рис.6. Функции плотности вероятности значений выносливости % для «синтезированной» нити, полученные с использованием модели (21) при различных значениях коэффициента вариации относительного критического удлинения СЕкр

1а - при нормальном законе распределения исходных параметров модели, 1Ь - при законе распределения Вейбулла исходных параметров модели

распределения исходных параметров моделей существенно не изменяет общей закономерности снижения выносливости пР

Показано, что увеличение степени гетерогенности относительного критического удлинения приводит к изменению закона распределения выносливости (рис.6). На основании применения критерия Пирсона установлено, что при значениях коэффициента вариации относительного разрывного удлинения меньших 12% закон распределения значений выносливости соответствует закону распределения Вейбулла. При дальнейшем увеличении степени указанной гетерогенности функция распределения значений выносливости соответствует функции логнормального распределения Методами статистической имитации многоциклового испытания на растяжение показана возможность прогнозирования выносливости текстильных нитей различного сырьевого состава Результаты сравнительного анализа прогнозных значений, основанных на использовании разработанных имитационных моделей, и экспериментальной оценки выносливости текстильных нитей различного сырьевого состава при различных значениях заданной циклической деформации указывают на высокую сходимость результатов прогноза. Относительная погрешность прогноза выносливости для исследуемых образцов текстильных нитей не превышает 20%

Разработан алгоритм имитационной модели процесса многоциклового испытания, позволяющий осуществить прогноз предела выносливости Сравнительный анализ прогнозных значений предела выносливости для исследуемых образцов текстильных нитей и значений, полученных экспериментально, свидетельствует об их непротиворечивости и возможности практического применения результатов исследований.

По результатам проведённых исследований разработана экспресс-методика прогнозирования показателей усталостных свойств (выносливости, предела выносливости) текстильных нитей различного сырьевого состава при испытании на многократное растяжение, применение которой позволяет уточнить условия их переработки, разработать научные основы получения текстильных нитей с заданными свойствами и может быть учтено при выборе конструкции изделий.

В пятой главе произведена практическая апробация разработанных экспресс-методов оценки и прогнозирования физико-механических свойств текстильных нитей для определения рациональных режимов протекания технологий их получения и переработки На примере совершенствования технологии пневмотекстурирования химических нитей показана возможность практического использования разработанных методик для определения рациональных режимов протекания технологий их получения

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

В результате проведенного комплекса аналитических и экспериментальных исследований, направленных на разработку методов оценки и прогнозирования физико-механических свойств текстильных нитей и развитие методологии их исследования-

1 разработан алгоритм статистической имитационной модели, реализующей влияния масштабного фактора на прочностные характеристики текстильных нитей,

2 разработана модель влияния масштабного фактора на прочностные характеристики текстильных нитей, обоснован ряд дополнительных показателей, характеризующих неравномерность прочностных характеристик по длине нити, и разработана методика их оценки по результатам полуциклового испытания на растяжение Применение данной методики не только повышает информативность полуциклового испытания на растяжение, но и позволяет всесторонне оценить качество нити с учётом ее дальнейшего использования,

3 разработана методика прогнозирования долевого содержания химического компонента в смешанной пряже,

4. разработаны математические модели прогноза долей полной деформации (быстрообратимой и остаточной) текстильных нитей в зависимости от введенных безразмерных показателей упругости и пластичности, определяемых по результатам полуциклового испытания на растяжение, и обоснован ряд показателей, характеризующих деформационные свойства текстильных нитей при полуцикловом испытании на растяжении,

5 разработана экспресс- методика оценки показателей деформационных свойств и прогнозирования долей полной деформации текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение, что позволяет при незначительных временных затратах на проведение испытания осуществить оценку введенных показателей, характеризующих деформационные свойства текстильных нитей при растяжении Результаты могут быть использованы при конструировании деталей одежды, ее изготовлении, при разработке новых материалов с улучшенными свойствами;

6 разработаны алгоритмы статистических имитационных моделей процессов деформирования и разрушения текстильной нити, обладающей различного вида вариациями показателей механических свойств и структуры при полуцикловом испытании на растяжение,

7 установлены общие закономерности влияния продольной и поперечной гетерогенности показателей строения и механических свойств на прочностные характеристики текстильных нитей с разработкой соответствующих математи-

ческих моделей прогноза, и произведена классификация показателей механических свойств и строения по степени влияния их продольных и поперечных вариаций на прочностные характеристики текстильных нитей;

8 установлены общие закономерности совместного влияния продольной и поперечной гетерогенности показателей структуры и механических свойств на прочностные характеристики текстильных материалов и разработаны соответствующие модели прогноза,

9 разработаны аналитические методы прогнозирования показателей поперечной гетерогенности структуры и механических свойств текстильных нитей в зависимости от формы и параметров диаграммы растяжения и математические модели прогноза показателей поперечной гетерогенности степени разнодлин-ности и абсолютного разрывного удлинения пучка нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение;

10 разработаны вероятностные математические модели взаимосвязи показателей усталостных свойств и количества циклов нагружения при проведении испытаний на многократное растяжение,

11. разработаны алгоритмы статических имитационных моделей процесса многоциклового испытания на растяжение,

12. установлены закономерности и разработаны модели прогноза влияния гетерогенности показателей механических свойств на сводные статистические характеристики выносливости текстильных нитей;

13 разработаны научно-обоснованные экспресс—методики прогнозирования показателей усталостных свойств (выносливости, предела выносливости) текстильных нитей различного сырьевого состава при испытании на многократное растяжение, позволяющие уточнить условия их переработки, разработать научные основы получения текстильных нитей с заданными свойствами и может быть учтено при выборе конструкции изделий;

14 произведена промышленная апробация разработанных методик в производственных условиях промышленных предприятий Республики Беларусь и на примере технологии пневмотермотекстурирования химических нитей показана возможность их использования для определения рациональных режимов протекания технологий их получения и переработки.

Основное содержание работы отражено в публикациях: Монографии и брошюры

1 Кузнецов A.A. Оценка и прогнозирование механических свойств текстильных нитей / А А. Кузнецов, В.И Ольшанский // ВГТУ - Витебск, 2004. - С.225

2 Ольшанский В.И. Методика оценки показателей неравномерности прочности текстильных нитей по длине / В И Ольшанский, А А Кузнецов // ВГТУ -Витебск, 2001 -С 20

3 Ольшанский В.И. Методика оценки показателей деформационных-свойств текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение / В И Ольшанский, Е И Махаринский, А А. Кузнецов // ВГТУ - Витебск, 2001 -С 19

Статьи в изданиях, включенных в список ВАК Российской Федерации

4. Кузнецов A.A. Совершенствование технологии пневмотермотекстурирова-ния химических нитей / A.A. Кузнецов, В И. Ольшанский, А Г Коган // Текстильная промышленность. - 2002. - №5 -С 22-23

5. Кузнецов A.A. Прогнозирование выносливости текстильных нитей методами имитационного моделирования многоцикловых испытаний на растяжение / А А Кузнецов А А., Д.А. Иваненков // Изв Вузов. Технология текстильной промышленности. - 2006 -№6 С 25-29

6. Кузнецов A.A. Вероятностная модель накопления остаточной циклической деформации при проведении многоцикловых испытаний на растяжение / А А Кузнецов А.А // Изв Вузов Технология текстильной промышленности -2007. - №1. С.23—27

7. Кузнецов A.A. Прогнозирование степени поперечной гетерогенности раз-нодлинности нитей (волокон) пучка / А А Кузнецов А А // Изв. Вузов Технология текстильной промышленности-2006 -№6с С 17-21

Статьи в изданиях, включенных в список ВАК Республики Беларусь

8. Ольшанский А.И. Термостабилизация и сушка комбинированных химических нитей в процессе пневмотекстурирования / А И Ольшанский, В И. Ольшанский, А. А Кузнецов // Инженерно-физический журнал - 2005 - Т 78, №3 -С 129-133.

9. Кузнецов A.A. Кинетика процесса пневмотермотекстурирования химических нитей / А А Кузнецов, В И. Ольшанский // Вестник УО «ВГТУ». Вып 3 -Витебск УО «ВГТУ», 2001 -С 17-20

10. Ольшанский А.И. Производительность и теплообмен при пневмотермо-текстурировании химических нитей / А И Ольшанский, В И Ольшанский, А А Кузнецов // Вестник УО «ВГТУ» Вып 5 - Витебск- УО «ВГТУ», 2003. - С 41—46

11. Ольшанский В.И. Анализ процесса взаимодействия ворсовой нити с клиновым калибром при формировании синели / В И Ольшанский, И.А Петюль, А А Кузнецов // Вестник УО «ВГТУ» Вып 6. - Витебск УО «ВГТУ», 2004. -С 21-25.

12. Кузнецов A.A. Оценка и прогнозирование показателей усталостных свойств текстильных нитей методами математического моделирования / А А Кузнецов, ДА Иваненков // Вестник УО «ВГТУ» Вып 6. - Витебск УО «ВГТУ», 2004 - С. 36-40

13. Кузнецов A.A. Апостериорное моделирование процесса усталостного разрушения текстильных нитей при проведении испытаний на многократное растяжение на основе применения основного физического принципа надёжности / Кузнецов А.А, Иваненков Д.А. // Вестник УО «ВГТУ» Вып 9 — Витебск УО ВГТУ, 2005 - С. 55-59.

14. Кузнецов A.A. Исследование влияния масштабного фактора на прочностные характеристики текстильных материалов методами имитационного моделирования / A.A. Кузнецов, Д. А. Иваненков II Вестник УО «ВГТУ» Вып П.Витебск. УО ВГТУ, 2005 - С. 33-37

15. Кузнецов A.A. Прогнозирование показателей деформационных свойств текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение / А А Кузнецов // Вестник УО «ВГТУ» Вып. 12 - Витебск УО ВГТУ, 2007 -С. 36-42.

16. Кузнецов A.A. Исследование влияния продольной гетерогенности показателей механических свойств и структуры на прочностные характеристики текстильных нитей/ А А Кузнецов А.А // Вестник УО «ВГТУ» Вып 12. - Витебск УО ВГТУ, 2007. - С. 69-73.

17. Кузнецов A.A. Прогнозирование предела выносливости текстильных нитей методами имитационного моделирования многоцикловых испытаний на растяжение / A.A. Кузнецов, Д А. Иваненков // Вестник УО «ВГТУ» - Витебск. -2007 -Выпуск 13 С 13-18

18. Кузнецов A.A. Статистическая имитационная модель процесса деформирования и разрушения пучка текстильных нитей / А А. Кузнецов// Вестник УО «ВГТУ». - Витебск -2007 -Выпуск 13 С35-39

Статьи в сборниках научных трудов

19. Кузнецов A.A. Оценка механических свойств текстильных материалов с учетом влияния их гетерогенности / А А Кузнецов, В И Ольшанский, Е И Ма-харинский И Труды XXXVI Международного семинара "Актуальные проблемы прочности", кн "Физика процессов деформации и разрушения и прогнозирования механического поведения материалов" в 2 ч. / ВГТУ - Витебск, 2000 -4 2 - С 633-638.

20. Кузнецов A.A. Исследование влияния условий проведения испытаний на прочностные характеристики текстильных материалов / А А Кузнецов, В И Ольшанский, Е И Махаринский // Труды XXXVI Международного семинара "Актуальные проблемы прочности", кн "Физика процессов деформации и разрушения и прогнозирования механического поведения материалов" в 2 ч / ВГТУ-Витебск, 2000 -4 2 - С 639-644

21. Махаринский Е.И. Исследование масштабного эффекта прочностных характеристик текстильных материалов методом имитационного моделирования полуциклового испытания на растяжение / Е И Махаринский, В И. Ольшанский, А А Кузнецов // Метрологическое обеспечение качества-2000 Материалы Междунар. науч—техн. конф «Метрологическое обеспечение качества -2000», Минск, 28-30 ноября 2000 г / БГПА. - Мн, 2000 - С. 153-159

22. Коган А.Г. Оценка и прогнозирование механических свойств пневмотек-стурированных химических нитей / А Г Коган, А А Кузнецов, В И Ольшанский // «Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности» сб докладов междунар науч -техн конфер. / УО «ВГТУ» - Витебск, 2000 - С 61-64

23. Махаринский Е.И. Исследование базовых показателей качества текстильных материалов на основе имитационного моделирования процесса испытания /ЕИ. Махаринский, В И Ольшанский, А А. Кузнецов // Матер Междунар науч-техн конф «Метрологическое обеспечение качества — 2000», Минск,28-30 ноября 2000 г / БГПА. - Мн, 2000 - С 159-164

24. Кузнецов A.A. Технология получения пневмотекстурированных химических нитей в условиях влажно тепловой обработки / А А Кузнецов, А Г Коган, В И Ольшанский // Сборник статей Международной НТК "Текстиль, одежда, обувь, дизайн и производство" / УО «ВГТУ» - Витебск, 2002 - с 17—19

25. Кузнецов, A.A. Исследование усталостных свойств текстильных нитей методами имитационного моделирования испытания на многократное растяжение /А.А Кузнецов, Д.А Иваненков // Материалы XL1I1 Междунар конфер. "Актуальные проблемы прочности", 27 сент - 1 окт 2004 г в 2-х ч / ВГТУ. -Витебск, 2004. - ч 1 - С.298-302

26. Кузнецов A.A. Исследование влияния гетерогенности структуры и механических свойств на прочностные характеристики текстильных материалов / А.А Кузнецов, Д А Иваненков // Материалы XLIII Междунар конфер "Актуальные проблемы прочности", 27 сент. - 1 окт 2004 г.- в 2-х ч / ВГТУ - Витебск, 2004 - ч 1 - С 314-320

27. Кузнецов A.A. Использование ресурсосберегающих методов оценки физико-механических свойства текстильных материалов / А А Кузнецов, Д.А. Иваненков // Экологические и ресурсосберегающие технологии промышлеш -го производства: сборник статей международной науч -техн конфер., Витебск, 24-25 октября 2006 г / УО «ВГТУ» ; редкол • П А Витязь [и др ] - Витебск, 2006.-С. 125-126.

28. Кузнецов A.A. Косвенный метод оценки долевого содержания химического компонента смешанной пряжи / A.A. Кузнецов, Д. А Иваненков, А А Котов // «Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности» сб. статей междунар науч -техн. конфер. / УО «ВГТУ» — Вит». 5ск, 2005 — С 84-86

29. Невских, В.В. Разработка метода оценки износостойкости текстильных нитей / В В Невских, A.A. Кузнецов, Д.А Иваненков // «Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности» сб статей междунар на-уч.-техн конфер. / УО «ВГТУ» - Витебск, 2005 - С 83-84

30. Кузнецов A.A. Параметрический принцип оценки показателей качества текстильных материалов / А А. Кузнецов // Сборник научных статей аспирантов ВГТУ / УО ВГТУ - Витебск, 2000 - С.68-72

31. Коган А.Г. Имитационное моделирование полуциклового испытания на растяжение пучка волокон / А.Г Коган, A.A. Кузнецов, Е И. Махаринский, В И Ольшанский // «Новое в технике и технологии текстильной и лёгкой промышленности»: сб. докладов Междунар науч -техн. конфер / УО «ВГТУ» - Витебск, 2000 - С 85-88

Материалы научно-технических конференций

32. Кузнецов A.A. Оценка и прогнозирование механических свойств комбинированных нитей / А А Кузнецов, В. И Ольшанский, Н Н Ясинская // Матер. юбилейной науч.-техн. межвуз конф / С.-Петербург гос. ун-т. технол. и дизайна, (23-24 ноября 2000г.) Л 3 - СПГУТД. - Санкт-Петербург, 2000. -С 86-88

33. Кузнецов A.A. Исследование механических свойств текстильных материалов / А. А. Кузнецов, Е. И. Махаринский, В. И. Ольшанский // Междунар. науч.-техн конф "Современные наукоемкие технологии и перспективные ма-

териалы текстильной и легкой промышленности" (ПРОГРЕСС-2000), 17-19 мая 2000г Тез докладов / ИГТА - Иваново,2000 -С.175-176

34. Ясинская НДЛехнология получения комбинированных высокоусадочных нитей / Н Н. Ясинская, А. Г Коган, А А Кузнецов // Материалы юбилейной науч —техн межвузов, конф / С -Петербург гос. ун-т. технол и дизайна, (23-24 ноября 2000г.) 4 3- СПГУТД. - Санкт-Петербург, 2000 - С 82-84

35. Андрушкевич И.Е. Математическое моделирование при решении некоторых задач теории параметрической надежности / И Б Андрушкевич, В И Ольшанский, А. А Кузнецов // Тезисы докладов XXXI науч -техн конф. преподавателей и студентов ВГТУ / ВГТУ. - Витебск, 1998 - С. 17

36. Кузнецов A.A. Исследование влияния продольной гетерогенности механических свойств одиночной нити / А А Кузнецов // Международная науч.-техн конф "Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности" (ПРОГРЕСС-2000),17-19 мая 2000 г .Тез докладов / ИГТА - Иваново, 2000 -С.177-178

37. Кузнецов A.A. Методы оценки показателей качества текстильных материалов по результатам полуциклового испытания на растяжение / А А Кузнецов, В.И Ольшанский // Материалы Международной НТК "Метрологическое обеспечение качества - 2002"/БИТУ -Минск, 2002 -С 124-128.

38. Синкевич П.А. Оценка неравномерности прочности текстильных нитей / П А Синкевич, А А Кузнецов // Сборник статей VII Республиканской науч конф студентов и аспирантов Беларуси (НИРС-2002) / УО «ВГТУ» - Витебск, 2002

39. Кузнецов A.A., Коган А Г , Ольшанский В И. Заявка № а 20010646 BY D 02 01/16 3аявл 24 07 2001 «Афщыйны бюлетэнь Вынаходствы Карысныя мадэл1 Прамысловыя узоры» -2004.-№1 - С 41

40. Кузнецов A.A. Использование системы компьютерной алгебры «Maple» при исследовании механических свойств текстильных материалов / А А Кузнецов, Д А. Иваненков // Всерос. науч конф «Информ технологии в образовательной, научной и управленческой деятельности» (Инфотекстиль—2004) (27-28 января 2004 г ) Тез докл / МГТУ им А Н Косыгина - Москва, 2004 - С 74.

41. Кузнецов A.A. Автоматизированный метод расчета натяжения ворсовой нити при формировании синели / А. А Кузнецов, И А. Петюль // Всерос науч конф «Информ технологии в образовательной, научной и управленческой деятельности» (Инфотекстиль-2004) (27-28 января 2004 г.) Тез.докл / МГТУ им. АН Косыгина -Москва,2004 - С 83

42. Кузнецов A.A. Прогнозирование выносливости хлопчатобумажной пряжи методом имитационного моделирования испытания /А А. Кузнецов, Д.А. Иваненков // Всерос науч -техн конф «Современные технологии и оборудование

текстильной промышленности» (Текстиль-2004) Тез. докл / МГТУ им А Н Косыгина - Москва, 2004. - С. 212

43. Галимулин А.Х. Анализ методов повышения светостойкости нетканых материалов агротехнического назначения /АХ Галимулин, Ю А. Тюменев, Г.К. Мухамеджанов, А.А Кузнецов // Материалы Х-й междунар науч -практ конф «Наука - сервису Новые материалы и технологические процессы на предприятиях сервиса», ГОУВПО «МГУ С»/М, 2005 -С 57-62.

44. Иваненков Д.А. Разработка экспресс-метода определения износостойкости текстильных нитей / Д.А. Иваненков, А А. Кузнецов, В В Невских // Теоретические знания - в практические дела, сборник научных статей межвузовской начн -практ конференции аспирантов и студентов с международным участием, Омск, 13 марта 2006г. в 3 ч / РосЗИТЛП филиал в г Омске; редкол Л В Ларькина[идр.].-Омск,2006.-Ч 2-С.138-140

45. Иваненков Д.А. Оценка снижения прочности текстильной пряжи в процессе истирания /ДА Иваненков, А А. Кузнецов, В.В Невских // «Молодые учёные - развитию текстильной и лёгкой промышленности» (Поиск-2006) . сборник материалов межвузовской науч.-техн конф аспирантов и студентов, в 2 ч. / ИГТА - Иваново, 2006. -41- С.145-146

46. Иваненков Д.А. Прогнозирование предела выносливости текстильных нитей методами имитационного моделирования многоциклового испытания на растяжение / ДА. Иваненков, A.A. Кузнецов, В В Невских // «Молодые ученые - развитию текстильной и лёгкой промышленности» (Поиск-2006) сборник материалов межвузовской науч.-техн конф. аспирантов и студентов в 2 ч / ИГТА - Иваново, 2006. - 4.2 - С 169-170.

47. Кузнецов A.A. Исследование влияния гетерогенности показателей механических свойств на выносливость текстильных нитей при проведении испытания на многократное растяжение / А.А Кузнецов, Д А Иваненков // Междунар науч.-техн. конф «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и лёгкой промышленности» (Прогресс-2006), Иваново, 21-24 мая, 2006 г. : Сб матер, в 2 ч. / ИГТА - Иваново, 2006 - Ч 1 - С 220221

48. Кузнецов A.A. Анализ статистического характера распределения значений выносливости текстильных нитей при испытании на многократное растяжение / А.А Кузнецов, Д А. Иваненков // Междунар науч -техн конф «Современные наукоёмкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс-2006), Иваново, 21-24 мая, 2006 г Сб матер . в 2 ч / ИГТА. - Иваново, 2006 - Ч 1 - С 221-222.

49. Иваненков Д.А. Исследование изменения усталостных свойств нитей основы при истирании в галевах при зевообразовании /ДА Иваненков, А А

Кузнецов [и др.] // Тезисы докладов XXXIX науч -техн конф преподавателей и студентов, Витебск, 28 апреля 2006 г / УО «ВГТУ», ред. С М Литовский -Витебск, 2006 - С 97

50. Кузнецов A.A. Исследование изменения физико-механических свойств нитей основы вследствие усталостного истирания /А А Кузнецов, [и др ] // Тезисы докладов XXXIX науч -техн конф преподавателей и студентов, Витебск, 28 апреля 2006 г / УО «ВГТУ», ред С М Литовский -Витебск, 2006 - С 98

51. Кузнецов A.A. Применение метода имитационного моделирования для анализа статистического характера распределения значений выносливости текстильных нитей / А А Кузнецов, Д А Иваненков, В В Невских // Тезисы докладов XXXIX науч -техн конф. преподавателей и студентов, Витебск, 28 апреля 2006 г. / УО «ВГТУ», ред. С М. Литовский - Витебск, 2006 - С 98-99

52. Кузнецов A.A. Косвенный метод оценки долевого содержания льняных волокон в смешанной пряже / А.А Кузнецов, Д А Иваненков // Междунар на-уч.-техн конф. «Современные наукоемкие инновационные технологии развития промышленности региона» (Лен - 2006) (5-6 октября 2006 года) Тез докл - Кострома • Изд. КТГУ, 2006 - С 43-44

53. Кузнецов A.A. Использование системы компьютерной алгебры «Maple» при исследовании механических свойств текстильных материалов / А А Кузнецов, Д.А Иваненков // Всерос науч конф «Информ технологии в образовательной, научной и управленческой деятельности» (Инфотекстиль-2004) (27-28 января2004 г) Тез.докл /МГТУим АН Косыгина - Москва, 2004 - С 74

54. Кветковский Д.И.. Исследование закономерности изменения физико-механических свойств в зависимости от степени износа / Д И. Кветковский, [и др ] // Тезисы докладов XXXVIII науч -техн конф преподавателей и студентов, Витебск, 28 апреля 2005 г / УО «ВГТУ», ред С М Литовский. - Витебск, 2006 -С 62-63

55. Иваненков Д.А. Прогнозирование выносливости текстильных нитей методом математического моделирования //ДА Иваненков, А А Кузнецов / Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии, материалы междунар науч -техн. конф , Могилев, 22-23 апреля 2006 г в 2 ч / ГУ ВПО «Белорусско-российский университет», редкол И С Сазонов [и др ] - Могилев, 2004 -42- С.262-263

56. Кузнецов A.A. Применение метода имитационного моделирования для прогнозирования физико-механических свойств текстильных материалов / А А Кузнецов, Д А. Иваненков // Междунар науч -техн конф «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2006) (28-29 ноября 2006 г ) Тез докл / МГТУ им А Н Косыгина - Москва,2006 -С 201-202

/б?

57. Иваненков Д.А. Влияние дефектности структуры на прочностные свойства текстильных нитей /ДА Иваненков, А А Кузнецов // «XVII Петербургские чтения по проблемам прочности» посвященные 90-летию со дня рождения проф А Н Орлова, Санкт-Петербург, (10-12 апреля 2007 г.) Тез докл • в 2 ч. / Санкт-Петербург, 2007 - Ч 2 - С 241

58. Иваненков Д.А. Влияние гетерогенности структуры на усталостные свойства текстильных нитей / ДА. Иваненков, А А. Кузнецов // «XVII Петербургские чтения по проблемам прочности» посвященные 90-летию со дня рождения проф. АН Орлова, Санкт-Петербург, (10-12 апреля 2007 г) Тез докл в2ч / Санкт-Петербург, 2007 - Ч 2. - С 242

59. Иваненков Д.А. Прогнозирование работоспособности текстильных нитей при многоцикловых деформациях растяжения / ДА. Иваненков, А А Кузнецов // «XVII Петербургские чтения по проблемам прочности» посвященные 90-летию со дня рождения проф АН Орлова, Санкт-Петербург, (10-12 апреля 2007 г ) Тез докл • в 2 ч. / Санкт-Петербург, 2007 - 4.2 - С 243

Подписано в печать 29 06 07 Формат бумаги 60x84/16 Бумага множ Уел печл. 2,25 Заказ 278 Тираж 100 МГТУ им. А Н. Косыгина, 119071, Москва, ул Малая Калужская, 1

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Кузнецов, Андрей Александрович

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ВВЕДЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА I. МАСШТАБНЫЙ ЭФФЕКТ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕ- 17 РИСТИК ТЕКСТИЛЬНЫХ НИТЕЙ

1.1 .Общие сведения о масштабном эффекте прочностных характеры- 17 стик текстильных материалов

1.1.1. Эмпирические методы оценки масштабного эффекта прочно- 18 стных характеристик текстильных материалов

1.1.2.Теоретические методы оценки масштабного эффекта прочно- 23 стных характеристик текстильных материалов

1.2.Имитационное моделирование масштабного эффекта прочност- 31 ных характеристик текстильных нитей

1.3.Оценка показателей неравномерности прочности по длине тек- 40 стильной нити

1.4.Методика оценки показателей неравномерности прочности тек- 42 стильных нитей по длине

1.5.Типовой расчёт показателей неравномерности прочности тек- 44 стильных нитей по длине

1.6.Экспериментальные исследования влияния масштабного фактора 45 на прочностные характеристики текстильных нитей различного сырьевого состава

1.7.Методика определения и типовой расчёт долевого содержания 57 химического компонента в смешанной пряже

ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДЕ- 61 ФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ТЕКСТИЛЬНЫХ НИТЕЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПОЛУЦИКЛОВОГО ИСПЫТАНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ

2.1.Анализ существующих теоретических подходов к исследованию 62 деформационных свойств текстильных материалов методами математического моделирования

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ I

2.1.1. Теоретические исследования взаимосвязи напряжения и де- 62 формации при одноцикловом испытании на растяжении текстильных материалов.

2.1.2.Исследования процесса деформирования и разрушения тек- 70 стильных материалов при полуцикловом испытании на растяжение на основе апостериорного моделирования процесса испытания

2.2.Апостериорное моделирование процесса деформирования тек- 74 стильных материалов при полуцикловом испытании на растяжение

2.3.Методика оценки параметров математической модели процесса 89 растяжения по результатам полуциклового испытания на растяжение

2.4,Оценка показателей деформационных свойств текстильных мате- 92 риалов по результатам полуциклового испытания на растяжение

2.5.Прогнозирование долей полной деформации, приходящихся на 101 условные значения её составных частей, по результатам полуциклового испытания на растяжение

2.6.Методика оценки показателей деформационных свойств и про- 113 гнозирования долей полной деформации текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение

2.7.Типовой расчёт показателей деформационных свойств и прогно- 114 зирования долей полной деформации текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ II

ГЛАВА III. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МЕХАНИЧЕ- 119 СКИХ СВОЙСТВ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕТЕРОГЕННОСТИ СТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НА ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

3.1.Обоснование методики исследования показателей, характери- 120 зующих механические свойства текстильных материалов

3.2.Исследование влияния продольной гетерогенности структуры и 122 механических свойств на прочностные характеристики текстильных материалов

3.2.1.Имитационная модель процесса деформирования и разруше- 122 ния одиночной нити (волокна) при полуцикловом испытании на растяжение

3.2.2.Исследование влияния продольной гетерогенности механиче- 134 ских свойств и структуры на прочностные характеристики одиночной нити

3.3.Исследование влияния поперечной гетерогенности структуры и 151 механических свойств на показатели механических свойств текстильных материалов.

3.3.1.Имитационное моделирование процессов деформирования и 151 разрушения пучка нитей при полуцикловом испытании на растяжение

3.3.2.Исследование влияния поперечной вариации показателей 163 строения и механических свойств на прочностные характеристики пучка нитей (волокон).

3.3.3.Оценка степени разнодлинности пучка текстильных нитей 173 (волокон) по результатам полуциклового испытания на растяжение

3.3.4.0ценка степени поперечной гетерогенности абсолютного раз- 178 рывного удлинения текстильных нитей (волокон) по результатам полуциклового испытания на растяжение

3.4.Исследование совместного влияния продольной и поперечной ге- 187 терогенности структуры и механических свойств на прочностные характеристики текстильных материалов

3.4.1.Совмещенная имитационная модель процесса деформирова- 187 ния и разрушения текстильной нити при полуцикловом испытании на растяжение

3.4.2.Исследование совместного влияния продольной и поперечной 194 вариации показателей структуры и механических свойств на прочностные характеристики пучка текстильных нитей (волокон).

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ III

ГЛАВА IV. РАЗРАБОТКА ЭКСПРЕСС-МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРО

ВАНИЯ УСТАЛОСТНЫХ СВОЙСТВ ТЕКСТИЛЬНЫХ НИТЕЙ ПРИ

ИСПЫТАНИИ НА МНОГОКРАТНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ.

4.1.Общие положения об усталостных характеристиках и методах их оценки при многократном растяжении текстильных материалов.

4.1.1 .Влияние усталостных свойств текстильных нитей на процессы йх переработки

4.1.2.Влияние условий проведения испытаний на показатели уста- 224 лостных свойств текстильных нитей при их многократном растяжении.

4.1.3 .Методы оценки и прогнозирования показателей усталостных 232 свойств текстильных нитей.

4.2.Теоретический анализ закономерностей изменения механических 234 свойств текстильных нитей в процессе многоциклового испытания на растяжение

4.2.1 .Разработка вероятностных моделей изменения показателей 235 многоцикловых характеристик текстильных нитей в процессе испытания

4.2.2.Разработка математических моделей изменения показателей 241 многоцикловых характеристик текстильных нитей в процессе испытания с использованием теории надёжности сложных технических систем

4.2.3.Экспериментальные исследования закономерностей измене- 246 ния механических свойств текстильных нитей в процессе многоциклового испытания на растяжение

4.3.Апостериорное моделирование процесса накопления остаточной 259 циклической деформации в процессе многоциклового испытания на растяжение

4.4.Разработка имитационной модели процесса усталостного разру- 264 шения текстильных нитей при испытании на многократное растяжение

4.5. Исследование влияния гетерогенности показателей механических 267 свойств на выносливость текстильных нитей при проведении испытаний на многократное растяжение.

4.6.Прогнозирование выносливости текстильных нитей различного 282 сырьевого состава методами имитационного моделирования многоциклового испытания на растяжение

4.7.Экспресс-методика прогнозирования выносливости текстильных 288 нитей при испытании на многократное растяжение

4.8.Прогнозирование предела выносливости текстильных нитей раз- 288 личного сырьевого состава методами имитационного моделирования многоциклового испытания на растяжение

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ IV

ГЛАВА IV. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ 296 МЕТОДОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ПРОТЕКАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И ПЕРАБОТКИ ТЕКТИЛЬНЫХ НИТЕЙ

5Л. Практическая реализация разработанных экспресс-методов 296 оценки и прогнозирования физико-механических свойств текстильных нитей для определения рациональных режимов протекания технологий их получения

5ЛЛ. Совершенствование технологии пневмотекстурирования хими- 297 ческих нитей

5Л.2. Комплексный анализ влияния режимных параметров процесса 298 пневмотермотекстурирования на показатели физико-механических и специфических свойств нитей

5.2.Практическая реализация разработанных экспресс-методов оцен- 306 ки и прогнозирования физико-механических свойств текстильных нитей для определения рациональных режимов протекания технологий их переработки в условиях ткачества

Введение 2007 год, диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, Кузнецов, Андрей Александрович

Высокие требования, предъявляемые к потребительским свойствам и качеству современных изделий текстильной и легкой промышленности, определяют её конкурентоспособность на внутреннем рынке Республики Беларусь и за рубежом. Совершенно очевидно, что от качества исходных материалов, применяемых для изготовления тканей, трикотажа и одежды, зависит качество готового изделия. Управление качеством продукции требует знания свойств, умение правильно измерять и объективно оценивать важнейшие показатели качества, а также достоверно прогнозировать количественные характеристики свойств продукции.

Под качеством текстильного материала обычно понимают совокупность определенных свойств, которые обусловливают пригодность этого материала для переработки и использования по назначению. Из всего многообразия свойств текстильных материалов (особенностей строения, геометрических, механических, физических, химических, эстетических и т.д.) в работе анализируются лишь механические свойства. Это обусловлено несомненной их важностью и огромным влиянием на ход протекания технологических процессов переработки текстильного материала. Кроме того, механические свойства сырья во многом определяют эксплуатационные свойства готовых изделий.

Оценка качества текстильных материалов (волокон, нитей) предполагает решение следующих задач [ 1 ]:

- оценка качества текстильного материала в соответствии с требованиями нормативно-технической документации;

- прогнозирование изменения качества текстильного материала в процессе его дальнейшей переработке и эксплуатации. Количественной характеристикой свойств текстильного материала, входящих в состав его качества, являются соответствующие показатели качества [1,2]. Под показателем качества обычно понимают его свойство, к которому предъявляются обоснованные нормативные требования и используемое при оценке его качества.

Показатели качества должны рассматриваться применительно к определенным условиям получения и эксплуатации (использования) текстильного материала [2]. Стандартами [4-7] установлены показатели качества, характепттолгтттттд^ odatj^tdo tovotti tti: ut. tv х*отог\тто ttad t-> t ?л ttAminv ^r/-/-»

I' у у . . . ^r .Wy ITlV^kWllil iVViVXIV Viy VXX V 1 i^M iVlVV^Il.liUUt'l.d 1V1M 1 V^yilUVlWU и ^ V ±J IX /X / \ чУ J.W перимента.

Для нитей стандартами установлены следующие показатели качества [3, 8]: 1)линейная плотность Т; 2)коэффициент крутки а (иногда крутка К);

3 Относительная разрывная нагрузка одиночной нити Р0; 4)относительное удлинение при разрыве одиночной нити 8Р; 5)относительная разрывная нагрузка пасмы Qp; 6)коэффициент вариации по линейной плотности Ст;

7)коэффициент вариации по относительному удлинению при разрыве Се;

8)коэффициент вариации по коэффициенту крутки С« или по крутке Ск- Несомненный практический интерес вызывают показатели механических свойств, не внесенные в стандарты [8, 9] (работа, затраченная на разрыв Ар; относительное упругое удлинение нити г/, относительное эластическое удлинение нити еэ; относительное пластическое удлинение нити еп; выносливость при многократных деформациях растяжения пр; остаточная циклическая относительная деформация еоц; выносливость при многократных деформациях изгиба пи).

Несмотря на значительное количество ГОСТов и технических условий, регламентирующих методики проведения испытаний, существующие методы требуют значительных материальных и временных затрат и не позволяют осуществлять прогноз показателей качества текстильных материалов в условиях их дальнейшей переработки и эксплуатации в изделии.

Вследствие этого, разработка новых методов оценки и прогнозирования механических свойств текстильных нитей, направленных на снижение временных и материальных затрат при проведении сертификационных испытаний с одновременным повышением их информативности является актуальной научной и практической задачей.

Результаты исследований могут быть использованы:

- при сертификации изделий и материалов текстильной промышленности;

- при разработке новых технологий получения и переработки текстильных материалов для определения рациональных режимов по результатам кратковременных испытаний;

- при разработке новых Государственных стандартов и технических условий, устанавливающих научно-обоснованные нормы показателей качества для конкретного вида сырья с учётом его дальнейшего использования.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Высокие требования, предъявляемые к потребительским свойствам и качеству современных изделий текстильной и легкой промышленности, определяют её конкурентоспособность на внутреннем рынке Республики Беларусь и за рубежом. Совершенно очевидно, что от качества исходных материалов, применяемых для изготовления тканей, трикотажа и одежды, зависит качество готового изделия. Управление качеством продукции требует знания свойств, умения правильно измерять и объективно оценивать важнейшие показатели качества, а также достоверно прогнозировать количественные характеристики свойств продукции. Из всего многообразия свойств текстильных материалов (особенностей строения, геометрических, механических, физических, химических, эстетических и т.д.) в работе анализируются лишь механические свойства. Это обусловлено несомненной их важностью и огромным влиянием на ход протекания технологических процессов переработки текстильного материала. Кроме того, механические свойства сырья во многом определяют эксплуатационные свойства готовых изделий.

Оценка качества текстильных материалов предполагает решение следующих задач: оценка качества текстильного материала в соответствии с требованиями нормативно-технической документации, прогнозирование изменения качества текстильного материала в процессе его дальнейшей переработке и эксплуатации. Однако, несмотря на значительное количество ГОСТов и технических условий, регламентирующих методики проведения испытаний, существующие методы требуют значительных материальных и временных затрат и не позволяют осуществлять прогноз показателей качества текстильных материалов в условиях их дальнейшей переработки и эксплуатации в изделии.

Вследствие этого, разработка новых методов оценки и прогнозирования механических свойств текстильных нитей, направленных на снижение временных и материальных затрат при проведении сертификационных испытаний с одновременным повышением их информативности является актуальной научной и практической задачей. Результаты исследований могут быть использованы: при сертификации материалов и изделий текстильной промышленности; при разработке новых технологий получения и переработки текстильных мвтеривлов для определения рациональных режимов по результатам кратковременных испытаний; при разработке новых стандартов и технических условий, устанавливающих научно-обоснованные нормы показателей качества для конкретного вида сырья с учётом его дальнейшего использования.

Актуальность и практическая значимость решаемых проблем подтверждается тем, что работа выполнялась в рамках Межвузовской программы фундаментальных исследований "Метрологическое обеспечение качества" "Разработка методики оценки и прогнозирования качества технических систем и изделий в легкой промышленности" (№ ГР 19991620); Государственной программы фундаментальных исследований "Исследование явлений и процессов генерации, переноса и преобразования энергии в термодинамических системах и энергетических технологиях" (Энергия-07) "Исследование нестационарной теплопроводности текстильных материалов" (№ ГР 2001522); задания Министерства образования Республики Беларусь "Исследование и разработка методов прогнозирования показателей качества изделий текстильной промышленности" (№ ГР 1999620).

Цель и основные задачи исследования. Целью настоящего исследования является разработка научно-обоснованных экспресс-методов оценки и прогнозирования физико-механических свойств текстильных нитей и развитие методологии их исследования.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи:

- исследование влияния масштабного фактора на прочностные характеристики текстильных нитей методами статистической имитации испытания и разработка методики оценки показателей неравномерности прочности по длине нити по результатам полуциклового испытания на растяжение;

- разработка экспресс-методики прогнозирования деформационных свойств текстильных нитей и составных частей полной деформации по результатам полу циклового испытания на растяжение;

- прогнозирование показателей механических свойств и исследование влияния продольной и поперечной гетерогенности структуры и механических свойств на прочностные характеристики текстильной нити методами статистической имитации испытания;

- разработка экспресс-методов прогнозирования показателей усталостных свойств текстильных нитей методами статистической имитации многоциклового испытания на растяжение;

- практическая апробация разработанных экспресс-методов оценки и про

ПТТЛ^ГТИЛПЛТТТТ/Т /1>ггпттт/»ЛЧ » f ЛТГ<ЧТТТТТТЛЛТ/»ТТ\/ ЛГ) А Т~Т ""ОТО 'гатслттг ТТТ ТТТ TV тттттот* ттттгт лгту\лтта i IVlV/VU-liri 'IVVIUIA cuunwiu iVUV JL AiJ AU1AJLM/V JULIA A vrx ISX v^n^» ления рациональных режимов протекания технологий их получения на примере технологии пневмотермотекстурирования химических нитей.

Общая методика исследований. Работа основывалась на результатах теоретических и экспериментальных исследований, изложенных в трудах отечественных и зарубежных учёных.

В теоретических исследованиях использовались методы классической механики, механики идеальной гибкой нити, теории вероятности, теории случайных процессов, теории надёжности и текстильного материаловедения. Численное решение систем дифференциальных уравнений, а также практическая реализация алгоритмов статистических имитационных моделей осуществлялось с использованием системы символьной математики Maple V.

Экспериментальные исследования осуществлялись с применением методов математической статистики для обработки экспериментальных данных, которая осуществлялась с использованием прикладного программного пакета «Statistica for Windows» на ЭВМ.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях кафедр «Текстильное материаловедение» Московского государственного текстильного университета им. А.Н. Косыгина, «Прядение натуральных и химических волокон», «Ткачество» Витебского государственного технологического университета и в производственных условиях Витебского ОАО «КИМ», Речицкого ОАО «Речицкий текстиль», Республиканского унитарного производственно-торгового предприятия «Оршанский льнокомбинат».

Научная новизна работы заключается в том, что:

- разработан алгоритм статистической имитационной модели, реализующий влияние масштабного фактора на прочностные характеристики текстильных нитей;

- обоснован ряд показателей, характеризующих неравномерность прочности по длине текстильных нитей, и разработана математическая модель влияния зажимной длины на прочностные характеристики текстильных нитей различного сырьевого состава;

- разработана методика оценки показателей неравномерности прочности текстильных нитей по длине;

- разработана методика прогнозирования долевого содержания химического компонента в смешанной пряже;

- обоснован ряд показателей, характеризующих деформационные свойства текстильных нитей при полу цикловом испытании на растяжении; разработаны математические модели прогноза долей полной деформации (быстрообратимой и остаточной) текстильных нитей в зависимости от введенных безразмерных показателей упругости и пластичности, определяемых по результатам полу циклового испытания на растяжение;

- разработана экспресс- методика оценки показателей деформационных свойств и прогнозирования долей полной деформации текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение;

- разработаны алгоритмы статистических имитационных моделей процессов деформирования и разрушения текстильной нити, обладающей различного вида вариациями показателей механических свойств и структуры, при полуцикловом испытании на растяжение;

- установлены общие закономерности влияния продольной гетерогенности показателей строения и механических свойств на прочностные характеристики и произведена классификация показателей механических свойств и строения по степени влияния их продольных вариаций на прочностные характеристики текстильных нитей;

- разработаны обобщённые математические модели прогноза прочностных характеристик (напряжения при разрыве и относительного разрывного удлинения) текстильных нитей при наличии различного вида продольных гетеро-генностей показателей механических свойств и структуры;

- установлены общие закономерности влияния поперечной гетерогенности показателей строения и механических свойств нитей пучка на прочностные характеристики и произведена классификация показателей механических свойств и строения по степени влияния их поперечных вариаций на прочностные характеристики текстильных нитей;

- разработаны обобщённые математические модели прогноза прочностных характеристик при наличии различного вида поперечных вариаций показателей механических свойств и структуры нитей пучка;

- установлены общие закономерности совместного влияния продольной и поперечной гетерогенностей показателей структуры и механических свойств на прочностные характеристики текстильных материалов и разработаны соответствующие модели прогноза;

- теоретически обоснован подход к вопросу оценки показателей поперечной гетерогенности показателей структуры и механических свойств текстильных нитей в зависимости от формы и параметров диаграммы растяжения;

- научно обоснованы и разработаны математические модели прогноза показателей поперечной гетерогенности степени разнодлинности и абсолютного разрывного удлинения пучка нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение;

- разработаны вероятностные математические модели взаимосвязи показателей усталостных свойств и количества циклов нагружения при проведении испытаний на многократное растяжение;

- разработаны алгоритмы статических имитационных моделей многоциклового испытания на растяжение;

- установлены закономерности и разработаны модели прогноза влияния гетерогенности показателей механических свойств на сводные статистические характеристики выносливости текстильных нитей;

- разработана научно-обоснованная экспресс-методика прогнозирования показателей усталостных свойств текстильных нитей различного сырьевого состава при испытании на многократное растяжение.

Практическая значимость работы заключается в том, что разработанные методики оценки и прогнозирования физико-механических свойств текстильных нитей позволяют всесторонне оценить свойства, определяющие качество текстильных нитей при незначительных временных затратах на проведение испытаний и не требуют дорогостоящего испытательного оборудования.

Результаты диссертационной работы могут быть использованы:

- при сертификации изделий и материалов текстильной промышленности;

- при разработке новых технологий получения и переработки текстильных материалов для определения их рациональных режимов;

- при разработке стандартов и технических условий, устанавливающих научно-обоснованные нормы показателей качества для конкретного вида сырья с учётом его дальнейшего использования.

По результатам комплекса аналитических и экспериментальных исследований:

- разработана методика оценки показателей неравномерности прочности по длине текстильных нитей, позволяющая при использовании стандартного испытательного оборудования произвести оценку введённых дополнительных показателей, характеризующих неравномерность прочностных характеристик по длине нити. Применение данной методики не только повышает информативность полуциклового испытания на растяжение, но позволяет всесторонне оценить качество нити с учётом её дальнейшего использования;

- разработана экспресс- методика оценки показателей деформационных свойств и прогнозирования долей полной деформации текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение, что позволяет при незначительных временных затратах на проведение испытания осуществить мтотттут г т->т->о ттоттттт tv плгооотл ttotj vonovTanrjrox ;т./лтттт;»л/ ттоЛлпх юттилитпто лолттлтоо

UUV/^Vlilli-'i^V VdlVIIj /VUj/UlV L V^/ri^JJ J.VUU,Ii./V ^VVjy 4/^/mUU,XXVl 1Х1ШУ VL/WX1V X x/u текстильных нитей при растяжении. Результаты могут быть использованы при конструировании деталей одежды, её изготовлении, при разработке новых материалов с улучшенными свойствами;

- разработана экспресс-методика прогнозирования показателей усталостных свойств текстильных нитей различного сырьевого состава при испытании на многократное растяжение, позволяющая уточнить условия их переработки, разработать научные основы получения текстильных нитей с заданными свойствами и может быть учтено при выборе конструкции изделий.

Реализация результатов работы. Разработанные экспресс-методы оценки и прогнозирования физико-механических свойств текстильных нитей были использованы на предприятиях текстильной промышленности Республики Беларусь.

Промышленная реализация результатов исследований была осуществлена на ОАО «КИМ», ОАО «Речицкий текстиль», Республиканского унитарного производственно-торгового предприятия «Оршанский льнокомбинат», ОАО «Витебский комбинат шелковых тканей».

Материалы диссертационной работы использованы в учебном процессе Витебского государственного технологического университета при подготовке учебных и методических материалов курсов «Основы теории проектирования технических систем», «Новое в технике и технологии», «Текстильное материаловедение» для студентов технологических специальностей.

Апробация результатов диссертации Основные положения и результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на

- XXXVI и XLIII Международных семинарах "Актуальные проблемы прочности" (Витебск, 2000 г., 2004 г.);

- XVII Петербургских чтениях по проблемам прочности, посвященных 90-летию со дня рождения проф. А.Н. Орлова (Санкт-Петербург, 2007);

- Международной научной конференции "Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности" (Витебск, 2000);

- Международной научно-технической конференции «Новые ресурсосберегающие технологии и улучшение экологической обстановки в легкой промышленности и машиностроении» (Витебск, 1999);

- Международных научно-технических конференциях "Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс)", (Иваново, 2000, 2004);

- Международной научно-технической конференции "Метрологическое ЛЛЛЛ» /HV/f„„„. лллл\. ииьшсчспис лачсииа— \j\j\j ^ivAirinvJs., I*\J\J\J),

- Юбилейной научно-технической межвузовской конференции СПГУТД (Санкт-Петербург, 2000);

- Международной 53-й научно-технической конференции преподавателей, научных работников и студентов БГПА (Минск, 1999);

- Международной научно-практической конференции «Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии» (Могилёв, 2004);

- Международной научно-технической конференции «Экологические и ресурсосберегающие технологии промышленного производства» (Витебск, 2006).

- Международной научно-практической конференции «Современные наукоемкие инновационные технологии развития промышленности региона (Лён)» (Кострома, 2006 г.);

- Всероссийской научно-технической конференции "Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль)" (Москва, 2004 г., 2006 г.);

- Всероссийской научной конференции "Информационные технологии в образовательной, научной и управленческой деятельности (Инфотек-стиль-2004)", (Москва, 2004 г.);

- научно-технических конференциях преподавателей и студентов ВГТУ, 1998-2007 г.г.

- заседаниях кафедры текстильного материаловедения Московского государственного текстильного университета им. А.Н. Косыгина в 2004 - 2007 г.

- заседании проблемного совета факультета технологии и производственного менеджмента Московского государственного текстильного университета им. А.Н. Косыгина в 2007 г.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 59 печатных работ, в том числе 1 монография, 2 брошюры, 27 статей, 29 тезисов докладов на научно-технических конференциях.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка и приложений. Объём диссертации составляет 333 страниц, включающих 126 рисунка и 54 таблиц. Библиографический список включает 201 источник. Приложения представлены на 30 страницах.

Заключение диссертация на тему "Разработка экспресс-методов оценки и прогнозирования физико-механических свойств текстильных нитей"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

В результате проведенного комплекса аналитических и экспериментальных исследований, направленных на разработку методов оценки и прогнозирования физико-механических свойств текстильных нитей и развитие методологии их исследования:

1. разработан алгоритм статистической имитационной модели, реализующей влияния масштабного фактора на прочностные характеристики текстильных нитей;

2. разработана модель влияния масштабного фактора на прочностные характеристики текстильных нитей, обоснован ряд дополнительных показателей, характеризующих неравномерность прочностных характеристик по длине нити, и разработана методика их оценки по результатам полуциклового испытания на растяжение. Применение данной методики не только повышает информативность полуциклового испытания на растяжение, но и позволяет всесторонне оценить качество нити с учётом её дальнейшего использования;

3. разработана методика прогнозирования долевого содержания химического компонента в смешанной пряже;

4. разработаны математические модели прогноза долей полной деформации (быстрообратимой и остаточной) текстильных нитей в зависимости от введенных безразмерных показателей упругости и пластичности, определяемых по результатам полуциклового испытания на растяжение и обоснован ряд показателей, характеризующих деформационные свойства текстильных нитей при полу цикловом испытании на растяжении;

5. разработана экспресс- методика оценки показателей деформационных свойств и прогнозирования долей полной деформации текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение, что позволяет при незначительных временных затратах на проведение испытания осуществить оценку введённых показателей, характеризующих деформационные свойства текстильных нитей при растяжении. Результаты могут быть использованы при конструировании деталей одежды, её изготовлении, при разработке новых материалов с улучшенными свойствами;

6. разработаны алгоритмы статистических имитационных моделей процессов деформирования и разрушения текстильной нити, обладающей различного вида вариацией показателей механических свойств и структуры, при полуцикловом испытании на растяжение;

7. установлены общие закономерности влияния продольной и поперечной гетерогенности показателей строения и механических свойств на прочностные характеристики текстильных нитей с разработкой соответствующих математических моделей прогноза, и произведена классификация показателей механических свойств и строения по степени влияния их продольных и поперечных вариаций на прочностные характеристики текстильных нитей;

8. установлены общие закономерности совместного влияния продольной и поперечной гетерогенности показателей структуры и механических свойств на прочностные характеристики текстильных материалов и разработаны соответствующие модели прогноза;

9. разработаны аналитические методы прогнозирования показателей поперечной гетерогенности показателей структуры и механических свойств текстильных нитей в зависимости от формы и параметров диаграммы растяжения и математические модели прогноза показателей поперечной гетерогенности степени разнодлинности и абсолютного разрывного удлинения пучка нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение;

10. разработаны вероятностные математические модели взаимосвязи показателей усталостных свойств и количества циклов нагружения при проведении испытаний на многократное растяжение;

11. разработаны алгоритмы статических имитационных моделей процесса многоциклового испытания на растяжение;

12. установлены закономерности и разработаны модели прогноза влияния гетерогенности показателей механических свойств на сводные статистические характеристики выносливости текстильных нитей;

13. разработаны научно-обоснованные экспресс-методики прогнозирования показателей усталостных свойств (выносливости, предела выносливости) текстильных нитей различного сырьевого состава при испытании на многократное растяжение, позволяющие уточнить условия их переработки, разработать научные основы получения текстильных нитей с заданными свойствами и может быть учтено при выборе конструкции изделий;

14. произведена промышленная апробация разработанных методик в производственных условиях промышленных предприятий Республики Беларусь и на примере технологии пневмотермотекстурирования химических нитей показана возможность их использования для определения рациональных режимов протекания технологий их получения и переработки.

Библиография Кузнецов, Андрей Александрович, диссертация по теме Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

1. Кирюхин, С.М. Обрыв нити // С.М.Кирюхин /Текстильная промышленность, 1999-№°9-10. - С.30-31.

2. Соловьев, А.Н. Оценка и прогнозирование качества текстильных материалов // А.Н. Соловьев, С.М. Кирюхин / М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 181 с.

3. Кирюхин, С.М. Контроль и управление качеством текстильных материалов. // А.Н. Соловьев, С.М. Кирюхин / М.: Легкая индустрия, 1977.-311 с.

4. Гост 6611.2-73. Нити текстильные. Методы определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве.

5. Гост 28890-90. Нити текстильные. Методы определения компонентов полного удлинения при растяжении нитей нагрузкой, меньше разрывной.

6. Гост 28447.2-90. Нити текстурированные. Методы определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве.

7. Гост 28447.0-90. Нити пневмотекстурированные. Методы определения нестабильности структуры и неустойчивости силы растяжения.

8. Кукин, Г.К. Текстильное материаловедение (волокна и нити) // Г.К. Кукин, А.Н. Соловьев, А.И. Кобляков / М.: Легпромбытиздат, 1989. -271 с.

9. Кукин, Г.К. Текстильное материаловедение. 4.2. // Г.К. Кукин, А.Н. Соловьев / М.: Легкая индустрия, 1964. 378 с.

10. Перепелкин, К.Е. Дефектность и технологическая работоспособность нитей основные факторы стабильности процессов их получения и переработки // К.Е. Перепелкин / Вестник МГТА. - 1994. Вып.1.- С.139-151.

11. Мортон, В.Е. Механические свойства текстильных волокон: Пер. с англ. //В.Е. Мортон, О.В. Хёрл. /М.: Легкая индустрия, 1971.-181 с.

12. Перепелкин, К.Е. Косвенный метод оценки скрытой дефектности текстильных нитей. // К.Е. Перепелкин, М.Н. Иванов, И.В. Крутько / Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1996 - № 6.-С.9-12.

13. Махаринский, Е.И. Основы теории проектирования технических систем // Е.И. Махаринский, Ю.Е. Махаринский, В.И. Ольшанский: Учеб. пособие / ВГТУ. Витебск, 1998-236 с.

14. A.Н. Косыгина. -М., 1988. С.136-137.

15. Перепелкин, К.Е. Оценка изменения дефектности целлюлозных и ацетатных нитей при термостарении по масштабной зависимости механических свойств/ К.Е. Перепелкин, С.А. Баранова, Т.А. Матвиенко // Химические волокна -1996 № 6 - С.34-38.

16. Зависимость прочности пряжи от длины образца. Weak link effect tensile properties of cotton yarns // Text. Technol. Dig.-1995.-52.-№ 7.- C.37.

17. Нарисова, И. Прочность полимерных материалов // И. Нарисова / М.: Химия, 1987.-400 с.

18. Белицын, М.Н. Синтетические нити (структура, свойства, методы расчёта) // М.Н. Белицын / М.: Легкая индустрия, 1970.-192 с.

19. Макаров, В.Г. Масштабный эффект прочности углеродных волокон //

20. B.Г. Макаров, И.А. Скоробогатов, А.П. Устимова / Химические волокна.-1994 №2.-С.45-47.

21. Скуланова, Н.С. О построении новой модели разрушения и расчете прочности пряжи // Н.С. Скуланова / Известия вузов. Технология текстильной промышленности-1994. № 1.- С.5-10.

22. Модель прогнозирования обрывности пряжи. Predicting end breakage rates in worsted spinning. A new model for end break prediction // Text. Technol. Dig.-1995.-52, №3.-C.21.

23. Щербаков, В.П. Зависимость разрывной нагрузки волокон хлопка от зажимной длины // В.П. Щербаков, В.П. Зиновьев / Изв. вузов. Технология текстильной промышленности 1988.- №2.- С.8-11.

24. Васильева, О.А. Зависимость прочности химических комплексных нитей от зажимной длины // О.А. Васильева, В.И. Кучер, А.С. Андреев, К.Е. Перепёлкин / Известия вузов. Технология текстильной промышленности 1986.- №6.- С.6-9.

25. Комаров В.Г. Влияние зажимной длины на прочность и удлинение льняной пряжи // В.Г. Комаров, К.В. Николаев, И.Д. Антонова, С.В. Бунина, Е.Ю. Мурзина, И.В. Шаповаленко / Известия вузов. Технология текстильной промышленности.- 1990-№5 -С. 13-15.

26. Поздняков, Б.П. Выборочный контроль качества текстильной продукции // Б.П. Поздняков / М.: Легкая индустрия, 1969. 440 с.

27. Щербаков, В.П. Прикладная механика нити // В.П.Щербаков / М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2001.-301 с.

28. Перепелкин, К.Е. Оценка масштабного эффекта при механических испытаниях технических нитей. // К.Е. Перепелкин, М.С. Школяр, И.В. Дунье, Н.Н. Рожков, Л.Н. Карпухин / Химические волокна. 1987 - № 1.-С.47-48.

29. Перепелкин, К.Е. Оценка характера распределения механических свойств технических комплексных нитей. // К.Е. Перепелкин, М.С. Школяр, И.В. Дунье, Н.Н. Рожков, В.В. Прокимнов / Химические волокна. 1986.- № 6.- С.48-49.

30. Перепелкин, К.Е. Исследование дефектности и неравномерности механических свойств полиакрилонитрильных волокон. // К.Е. Перепелкин, Т.М. Иванцова, А.Т. Серков, И.В. Егорова / Химические волокна. 1989.-№ 1.- С.33-34.

31. Носов, М.П. Статистический анализ масштабного фактора прочности сверхмодульных нитей // М.П. Носов, В.А. Смирнова, В.И. Пирогов / Химические волокна. 1992-№ 2.-С.32-34.

32. Кузнецов, А.А. Исследование влияния условий проведения испытаний на прочностные характеристики текстильных материалов // А.А.

33. Ольшанский, В.И. Методика оценки показателей неравномерности прочности текстильных нитей по длине // В.И. Ольшанский, А.А. Кузнецов / ВГТУ Витебск, 2001 - 20 с.

34. Кузнецов, А.А. Оценка неравномерности прочности текстильных нитей // А.А. Кузнецов, П.А. Синкевич / Сборник статей VII Республиканской научной конференции студентов и аспирантов Беларуси (НИРС-2002)/ УО «ВГТУ». Витебск, 2002. -С. 385-387

35. Кузнецов, А.А. Оценка и прогнозирование механических свойств текстильных нитей / А.А. Кузнецов, В.И. Ольшанский // ВГТУ -Витебск, 2004.-С.225.

36. Ящерицын, П.И. Планирование эксперимента в машиностроении // П.И. Ящерицын, Е.И. Махаринский. / Мн.: Выш. шк., 1985. 286 с.

37. Каргин В.А., Краткие очерки по физико-химии полимеров // В.А. Каргин, Г.Л. Слонимский. /М.: Химия, 1967. -232 с.

38. Гуль В.Е., Структура и механические свойства полимеров // В.Е. Гуль, В.Н. Селезнёв / М.: Высшая школа, 1966. 312 с.

39. Гуль В.Е., Прочность полимеров // В.Е. Гуль / М.: Химия,1964. 228 с.

40. Кукин Г.Н., Научно-исследовательские труды // Г.Н. Кукин, А.Н. Соловьев / М.: Гизлегпром, 1956, т. 17, стр.142.

41. Кукин Г.Н. Применение метода электрических аналогий к исследованию деформаций текстильных нитей // Г.Н. Кукин, Н.И. Наймарк / Известия вузов. Технология текстильной промышленности.-1961, №5, стр.12-19.

42. Кукин Г.Н., Исследование релаксации деформации текстильных нитей методом электрических аналогий // Г.Н.Кукин, Н.И. Наймарк / Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1962, №2, стр. 16-24.

43. Матуконис, А.В. Строение и механические свойства неоднородных нитей // Матуконис А.В. / М.: Легпромбытиздат, 1971 186 с.

44. Матуконис, А.В. Производство, свойства и применение неоднородных нитей // Матуконис А.В. / М.: Легпромбытиздат, 1987 130 с.

45. Налетов, В.В. Зависимость между деформацией и усилием в текстильных материалах в условиях кратковременных нагружений // В.В. Налетов / Известия вузов. Технология текстильной промышленности 1975.-№4 - С.20-24.

46. Мигушов, И.И. Определение характеристик нелинейной зависимости напряжение-деформация при динамическом растяжении текстильныхнитей // И.И. Мигушов / Известия вузов. Технология текстильной промышленности 1977.- №2 - С. 11-15.

47. Тиранов, В.Г. К вопросу определения составляющих полной деформации в текстильных нитях // В.Г. Тиранов / Известия вузов. Технология текстильной промышленности.- 1965.-№5 С.26-32.

48. Сталевич, A.M. Закономерности процесса эластичного восстановления текстильной нити // A.M. Сталевич, В.Г. Тиранов / Изв. вузов. Технология текстильной промышленности.- 1973.-№4 С. 17-21.

49. Сталевич, A.M. Вариант аналитического описания сложных режимов деформирования синтетических нитей // A.M. Сталевич, А.Г. Макаров / Сборник научных трудов XXXV Международного семинара "Актуальные проблемы прочности". Псков , 1999. -С.599-604.

50. Сталевич, З.Ф. Прогнозирование релаксации напряжения в процессе высокоскоростного растяжения синтетической нити // З.Ф. Сталевич / Известия вузов. Технология текстильной промышленности.- 1998-№6-С.7-11.

51. Сталевич, А.М. Экспресс метод определения параметров релаксации напряжения синтетических нитей // A.M. Сталевич, В.А. Коровин, В.Ф. Бруско / Известия вузов. Технология текстильной промышленности-1981.-№5.- С.17-21.

52. Сталевич, A.M. Деформация текстильных материалов при сложном законе нагружения // А.М. Сталевич / Известия вузов. Технология легкой промышленности.- 1979.- №1.- С.26-31.

53. Тиранов, В.Г. Описание нелинейной зависимости между напряжением и деформацией комплексных нитей // В.Г. Тиранов / Изв. вузов. Технология текстильной промышленности 1984-№6 - С.8-12.

54. Тиранов, В.Г. Качественное и количественное описание изохронных зависимостей между напряжением и деформацией комплексной нити капрон // В.Г. Тиранов, A.JT. Сазонов / Известия вузов. Технология текстильной промышленности 1985 - №2- С.13-15.

55. Щербаков, В.П. Применение простейших теорий вязкоупругости для описания напряженно-деформированного состояния текстильных нитей // В.П. Щербаков / Изв. вузов. Технология легкой промышленности1975.-№4 С.27-30.

56. Щербаков, В.П. Определение механических характеристик материалов по кривым релаксации для расчёта нитей по теории вязкоупругости // В.П. Щербаков / Изв. вузов. Технология текстильной промышленности.-1979.-№5 С.23-26.

57. Корицкий, К.И. Инженерное проектирование текстильных материалов / К.И. Корицкий. / М.: Легкая индустрия, 1971. 352 с.

58. Аскадский, А.А. Деформация полимеров //А.А. Аскадский / М.: Химия, 1973.-448с.

59. Калиновски, Е. Химические волокна (исследования и свойства) // Е. Калиновски, Г.В. Урбанчик/М.: Легкая индустрия, 1971.-319 с.

60. Бартенев, Г.М. Механика полимеров // Г.М. Бартенев, А.М Кучеревский. /М.: Наука, 1970.-544 с.

61. Бартенев, Г.М. Физика полимеров // Г.М. Бартенев / М.: Наука, 1979. -344 с.

62. Тихомиров, В.Б. Планирование и анализ эксперимента // В.Б. Тихомиров / М.: Легпромбытиздат, 1974 173 с.

63. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий // Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. / М.: Наука,1976.-280 с.

64. Монкрифф, Р. У. Химические волокна // Р. У. Монкрифф / М.: Легкая индустрия, 1964. 606 с.

65. Кузнецов, А.А. Исследование механических свойств текстильных материалов на основе математического моделирования процесса растяжения // А.А.Кузнецов, Е.И. Махаринский, В.И.Ольшанский / Тезисы докладов международной научно-технической конференции

66. Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (ПРОГРЕСС-2000), 17-19 мая 2000 г.: Тезисы докладов / ИГТА. Иваново, 2000.- С. 175-176.

67. Ольшанский, В.И. Методика оценки показателей деформационных свойств текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение // В.И. Ольшанский, Е.И. Махаринский, А.А. Кузнецов / ВГТУ, Витебск, 2001 19 с.

68. Кузнецов А.А. Прогнозирование показателей деформационных свойств текстильных нитей по результатам полуциклового испытания на растяжение / А.А. Кузнецов // Вестник УО «ВГТУ». Вып. 12. Витебск: У О ВГТУ, 2007. - С. 36-42.

69. Перепёлкин К.Е. Комплексная оценка качества и работоспособности нитей в процессах получения и переработки // К.Е. Перепелкин / Химические волокна, 1991 г., №2, с.45-56.

70. Перепёлкин К.Е. Полимерные волокнистые композиты, их основные виды, принципы получения и свойства. Часть 1. Основные компоненты волокнистых композитов, их взаимодействие и взаимовлияние // К.Е. Перепёлкин / Химические волокна, 2005 г., №4, с.7-22.

71. К.Е. Перепёлкин Дефектность и гетерогенность микроструктуры химических нитей, и их влияние на свойства// Перепёлкин К.Е., Серков А.Т., Иванцова Т.М. и др. / М., НИИТЭхим, 1989. 48 с.

72. Сорокин Е.Я. Неравномерность свойств химических волокон // Е.Я. Сорокин, Перепёлкин К.Е. / М., НИИТЭхим, 1975. 32 с.

73. Ивахненко, А.Г. Моделирование сложных систем по экспериментальным данным // А.Г. Ивахненко, Ю.П. Юрачковский. / М.: Радио, 1986.-123 с.

74. Исследование прочности пучка параллельных нитей / Gn Bohong, Wang Shanynan, Liu Vinebn, Hou Renii // Zhonggikofangzhi daxue xuebao = J. China Text. Univ.-l 996.-22, №3.-C.9-14.

75. Моделирование механических свойств пряжи = Simulating the mechanical properties of a yarn based on the properties and arrangement of its fibers. Pt2.Results of simulations // Van Langenhove Lieva./Text. Res. J. -1997.-67, №5.-C.342-347.

76. Сорокин, Е.И. Исследования по неравномерности химических волокон // Е.И. Сорокин, К.Е.Перепелкин / Доклады VII Всесоюзной научной конференции по текстильному материаловедению / Вильнюс-Каунас, 1971 .-С .98-103.

77. Прогнозирование прочностных свойств пряжи = Analysis of the modeling methodologies for predicting the strength of air-jet spun yarns / Rajamanic Kam Rangaswamy, Hansen Steven M., Jayaraman Sundaresan // Text. Res. J. -1997.-67, №1.- C.39-44.

78. Васильева, O.B. Оценка характера распределения прочности элементарных нитей путем испытания комплексной нити // О.В. Васильева, А.С. Андреев, В.И. Кучер, К.Е. Перепёлкин, А.В. Зарин / Химические волокна. 1985-№ 4 - С.38-39.

79. Лугерт, Е.В. Влияние длины комплексной нити на механизм её разрушения при растяжении // Е.В. Лугерт, М.Н. Иванов, К.Е. Перепелкин / Химические волокна. 1989 - № 3.- С.52-53.

80. Лугерт, Е.В. Связь механических свойств высокомодульных нитей с их эффективным сечением // Е.В. Лугерт, М.Н. Иванов, К.Е. Перепелкин, З.В. Власова / Химические волокна. 1992- № 3 - С.50-52.

81. Кузнецов А.А. Параметрический принцип оценки показателей качества текстильных материалов / А.А. Кузнецов // Сборник научных статей аспирантов ВГТУ / УО ВГТУ Витебск, 2000. - С.68-72.

82. Кузнецов, А.А. Исследование влияния продольной гетерогенности механических свойств одиночной нити на прочностные характеристики // А.А.Кузнецов / Международная научно-техническая конференция

83. Современные наукоемкие технологии и перспективные матер, текстильной и легкой промышленности» (ПРОГРЕСС-2000), 17-19 мая 2000 г.: Тезисы докладов / ИГТА. Иваново, 2000.- С. 177-178.

84. Кузнецов А.А. Прогнозирование степени поперечной гетерогенности разнодлинности нитей (волокон) пучка / А.А. Кузнецов А.А. // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности-2006. №6с. С.17-21.

85. Кузнецов А.А. Исследование влияния продольной гетерогенности показателей механических свойств и структуры на прочностные характеристики текстильных нитей/ А.А. Кузнецов А.А // Вестник УО «ВГТУ». Вып. 12. Витебск: УО ВГТУ, 2007. - С. 69-73.

86. Кузнецов А.А. Статистическая имитационная модель процесса деформирования и разрушения пучка текстильных нитей / А.А. Кузнецов// Вестник УО «ВГТУ». Витебск. - 2007. - Вып. 13. С.35-39.

87. Панкратова, М.А. Текстильные волокна // М.А.Панкратова, В.П. Гапонова. / М.: Легпромбытиздат, 1986.-270 с.

88. Поздняков, Б.П. Усталость тканей и расчёт их прочности на растяжение // Б.П.Поздняков / Легкая промышленность. 1936.-№5 - С.12-15.

89. Воеводина, Н.П. Усталость волокон и пряжи при многократном растяжении: Автореферат диссертации кандидата технических наук // Н.П. Воеводина./ М., 1956. 23 с.

90. Березина, О.Я. Зависимость свойств тонкогребенной шерстяной пряжи от её номера и крутки: Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук // О.Я. Березина./ М., 1958. 21 с.

91. Алишаускайте, Г. Оценка усталости нитей при многократном растяжении: Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук // Г. Алишаускайте / Каунас, 1966 26 с.

92. Бородовский, М.С. К вопросу о сопротивлении текстильных материалов // М.С. Бородовский / Текстильная промышленность. -1951-№12 С.34-37.

93. Бородовский, М.С. Сопротивление текстильных материалов // М.С. Бородовский / Текстильная промышленность. 1952 - №2 - С.31-35.

94. Миловидов, Н.Н. Усталость пряжи как один из факторов, влияющих на обрывность в прядении // Н.Н. Миловидов / Известия вузов. Технология текстильной промышленности 1962.-№3- С.58-63.

95. Миловидов, Н.Н. Выносливость пряжи при многократном растяжении и её связь с обрывностью в процессе ткачества // Н.Н. Миловидов / Известия вузов. Технология текстильной промышленности- 1964 — №2.- С.77-82.

96. Миловидов, Н.Н. Практическая ценность показателя выносливости // Н.Н. Миловидов / Текстильная промышленность. 1965 — №9 - С.65-68.

97. Миловидов, Н.Н. Усталость хлопчатобумажной пряжи после многократного растяжения: Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук // Н.Н. Миловидов / М., 1964.-23 с.

98. Алексеева, Н.С. Выносливость пряжи при многократном растяжении и её связь с прочностью на разрыв // Н.С. Алексеева / Известия Вузов. Технология текстильной промышленности 1970.-№3- С. 13-15.

99. Макеева, Т.В. Исследование кинетики разрушения пряжи и волокон при многократном растяжении и истирании // Т.В. Макеева, Г.Н. Кукин / Известия вузов. Технология текстильной промышленности- 1974.— №1-С. 15-19.

100. Кулейкина, Т.В. Исследования процесса разрушения пряжи при многократном растяжении и износе от истирания: Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук / Т.В. Кулейкина / М., 1974. 22 с.

101. Хаимов, Б.Я. Исследование усталостных характеристик ацетатного шелка при многократном растяжении: Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук // Б.Я.Хаимов / Ташкент, 1966 22 с.

102. Кусакова, Л.Г. К вопросу исследования усталостных характеристик при многократном растяжении аппаратной пряжи и их связь с обрывностью в ткачестве // Л.Г. Кусакова, А.С. Бирюлина, В.Г.

103. Огурцова / Научно-исследовательские труды Латвийского НИИЛП. Т.VII:-Рига: Звайгзне, 1972. -С.76-87.

104. Носов, М.Н. Усталость нитей (Методы испытаний и приборы) // М.Н. Носов, С.С. Теплицкий / Киев: Техшка, 1975.-176 с.

105. Носов, М.Н. Разработка методов исследования усталости синтетических кордных нитей: Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук // М.Н. Носов / М., 1959. 28 с.

106. Дружинина, Т.В. Механические свойства волокон из полиэтилена и сополимеров этилена с пропиленом // Т.В. Дружинина / Текстильная промышленность. 1965.- №5 - С. 18-21.

107. Алишаускайте, Г Оценка усталости нитей по остаточной циклической деформации // Г. Алишаускайте, А. Пиктис / Известия вузов. Технология текстильной промышленности 1966-№2 - С.20-26.

108. Литовченко, С.Ф. Совершенствование метода испытания нитей на многократное растяжение: Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук // С.Ф.Литовченко / М., 1976.-25 с.

109. Юркевичус, С.И. Исследования выносливости комплексных нитей // С.И. Юркевичус, А.А. Янкунас, Ю.П. Индрюнас / Известия вузов, Технология текстильной промышленности 1971.- №4- С.30-33.

110. Юркевичус, С.И. Прогнозирование выносливости комплексных нитей в зависимости от силового режима утомления // С.И. Юркевичус / Известия вузов. Технология текстильной промышленности- 1976.— №1- С.32-33.

111. Тихомирова, Е.В. Исследование влияния температуры и времени сушки на свойства льняной пряжи // Е.В. Тихомирова / Известия вузов. Технология текстильной промышленности 1964- №3- С. 12-15.

112. Букаев, П.Т Исследование выносливости хлопчатобумажной пряжи при повышенной частоте нагружения // П.Т. Букаев / Сборник научных трудов «Исследования в области ткачества и материаловедения» / ЦНИИТЭИлегпром. М., 1972. - С.47-54.

113. Кусакова, Л.Г. О методах оценки усталостных характеристик пряжи при многократном растяжении // Л.Г. Кусакова //Научно-исследовательские труды Латвийской НИИЛП. T.III: / Рига: Звайгзне, 1968. С.87-98.

114. Кусакова, JI.Г. Применение 3-го асимптотического распределения к оценке выносливости пряжи при многократном растяжении // Л.Г. Кусакова, А.С. Бирюлина / Научно-исследовательские труды Латвийского НИИЛП. T.IV:- Рига: Звайгзне, 1969. С. 112-118.

115. Шутова, Н.Е. О характере распределения выносливости хлопчатобумажной пряжи при истирании // Н.Е. Шутова / Сборник научных трудов VIII Всесоюзной конференции по текстильному материаловедению / Ленинград, 1974 ч. 1.- С.220-224.

116. R.Picciotto and S.Hersh, The Tensile Fatigue Behavior of a Warp Yarn its Influence on Weaving Performance, "Textile Res. J.", №9, 1972 C.42.

117. Sippel A., Heim E. "Chemiefasern", №11, v. 116, 1961.

118. Богданофф, Дж. Вероятностные модели накопления повреждений // Дж. Богданофф, Ф.Козин / М.: Мир, 1989 245 с.

119. Седякин, Н.М. Об одном физическом принципе теории надёжности // Н.М. Седякин / Известия АН СССР, Техническая кибернетика.- 1966-№3- С.80-87.

120. Кузнецов, А.А. Оценка и прогнозирование показателей усталостных свойств текстильных нитей методами математического моделирования / А.А. Кузнецов, Д.А. Иваненков // Вестник УО «ВГТУ». Вып. 6. -Витебск: УО «ВГТУ», 2004. С. 36^0.

121. Кузнецов А.А. Прогнозирование выносливости текстильных нитей методами имитационного моделирования многоцикловых испытаний на растяжение / А.А. Кузнецов А.А., Д.А. Иваненков // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. 2006. - №6. С.25-29.

122. Кузнецов А.А. Вероятностная модель накопления остаточной циклической деформации при проведении многоцикловых испытаний на растяжение / А.А. Кузнецов А.А. // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности-2007. -№1. С.23-27.

123. Кузнецов А.А. Прогнозирование предела выносливости текстильных нитей методами имитационного моделирования многоцикловых испытаний на растяжение / А.А. Кузнецов, Д.А. Иваненков // Вестник УО «ВГТУ». Витебск. - 2007. - Вып. 13. С. 13-18.

124. Методические рекомендации по выбору показателей параметрической надежности. М.: Ин-т машиноведения и госстандарт, 1987. -122 с.

125. Джонсон, Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Т.2: Методы обработки данных // Н. Джонсон, Ф. Лион / М.: Мир,1980.-610 с.

126. Ольшанский, В.И. Математическое моделирование при решении некоторых задач теории параметрической надежности // В.И. Ольшанский, И.Е. Андрушкевич, А.А. Кузнецов. / Тезисы докладов

127. XXX научно-технической конференции преподавателей и студентов ВГТУ/ УО ВГТУ. Витебск, 1998.-С.17.

128. Усенко, В.А. Производство текстурированных нитей и высокообъёмной пряжи // В.А. Усенко В.А / М.: Лёгкая индустрия, 1980. 256 с.

129. Носов, М.П. Производство и применение пневмотекстурированных химических нитей // М.П. Носов и др. / Текстильная промышленность -1990.- № 7 С.22-24.

130. Аэродинамическое текстурирование взгляд в прошлое и перспективы // Textilindustrie. - 1984. - № 3. - Р. 172 - 173.

131. Белов, А.А. Разработка и исследование технологии текстурирования комплексных химических нитей пневматическим способом: Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук: 05.19.03 / А.А. Белов / Москва, 1993. 171 с.

132. Смирнов, JI.C. Текстурированные нити // Л.С. Смирнов, В.Н. Шавлюк / М.: Легкая индустрия, 1979 232 с.

133. Садыкова, Ф.Х. Текстурированные нити, основные их свойства и методы определения // Ф.Х. Садыкова / М.: Легкая индустрия, 1974 -160 с.

134. Simmen Chr. Neuere Entwicklungen in der Luftblastexturierung von Feinfilamentgarnen // Chemiefas. Textilind. 1987. - № 10. - P. 969 - 993.

135. Получение комплексных нитей, по внешнему виду похожих на природные волокна, с помощью текстурирования воздушно-сопловым способом // Chemiefas. Textilind. 1978. - № 4 .- P. 223 - 225.

136. Acar, M. Entwicklung objektiver Qualitaetskriterien fuer Luftduesentexturierte Game // M. Acar, T.G. King, G.R. Wray / Melliand Textilber. 1987. -№ 5. - P. 315 - 318.

137. Пат. 63-25099 Японии. МКИ4 D 02 J 1/00, D 02 G 3/22, D 02 J 1/08. Способ и сопло для текстурирования некрученой нити/ Тэйдзин К.К. (Яп.); Заявл. 05.07.80; Опубл. 24.05.88; НКИ 20/97.

138. Пат. 2199853 Великобритании. МКИ4 D 02 G 1/12. Production of textured yarn / Irvin Albert, James Mackie and Sons Ltd (Англия); Заявл. 31.12.87; Опубл. 20.07.88; НКИ D IF.

139. Simmen Chr. Neuere Entwicklungen in der Luftblastexturierung von Feinfilamentgamen // Chemic fas. Textilind. - 1987. - №10. - P. 969-993.

140. Пат. 4835956 США. МКИ D 02 G 3/04, D 02 J 1/04. Устройство для получения текстурированной нити / Sasaki Yoshiyuki, Kasaoka Katsuyuki (Яп.); Заявл. 23.01.85; Опубл. 10.04.88; НКИ 20/ 123.

141. Neue Lufttexturiermaschine, Jetex 1200 // Chemic fas. Textilind. - 1989. -№6. - P. 135-136. // РЖ: 12. Легкая промышленность - 1990. - 2A70.

142. Патент 4598538 США, МКИ D 02 G 3/36. Method and apparatus of product an air textured yarn / Moore George F. (США).-№57-25467; Заявл. 14.09.1984; Опубл. 08.07.1986; НКИ 57/7. 3 с.

143. Патент 6344851 Японии. МКИ D 02 J 1/00. Способ изготовления высокообъемной нити / Мицубиси рэйен к.к. (Яп.); Заявл. 24.11.81; Опубл. 07.09.88; НКИ 21/213.

144. Патент 2251627 Японии. МКИ D 02 G 3/36. Способ изготовления эластичной пневмотекстурированной нити / Мива Масахико, Кавамано Харухико, Юнитика к.к. (Яп.); Заявл. 23.03.89; Опубл. 09.10.90; Кокай токке кохо. Сер. 3 (5). 1990. - 36. - Р. 143 - 148.

145. Патент 61174439 Японии. МКИ D 02 3/34. Способ получения ПТН/ Китадзима Мицуо, Морисаки Масаюки, Фудзивара Масаюки, Юнитика к.к. (Яп.); Заявл. 29.01.85; Опубл. 06.08.86; НКИ 52/ 15.

146. Bohumil Piller Struktur und oekonomische Aspekte luftblastexturierter Filamentgarne // Piller Bohumil, Eva Lesykova. / Melliand Textilberichte. -1982.-№7.-P. 487-494.

147. Krenzer E. Lufttexturierung: Produkte und Einsatzgebiete // Krenzer E. / Chemiefas. Textilind. 1989.- № 10. - P. 1107 - 1109.

148. Bosch F., Heberlein Fiber Techology. Air-jets for fine Taslan yarns // F. Bosch /Chemical Fibers International. 1999. - №2. - P. 162-164

149. Коган, А.Г. Производство комбинированных нитей аэродинамическим способом.// А.Г. Коган, Е.Ф. Березин, Е.А. Калмыкова, Е.М. Коган / М.: Легпромбытиздат, 1988. 176 с.

150. Коган, А.Г. Производство комбинированной пряжи // А.Г. Коган / -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 143 с.

151. Справочник машиностроителя, под ред. Н.С.Ачеркана, том 2- М.: Государственное научно-техническое издание машиностроительной литературы, 1955. 559 с.

152. Калиновски, Е. Химические волокна (исследования и свойства) // Е. Калиновски, Г. Урбачик/ М.: "Легкая индустрия", 1966.-309 с.

153. Переработка химических волокон и нитей. Справочник. / Под общ. ред. Б.А. Макарова и Н.Ф. Сурниной. М.: Легпромбытиздат., 1989. - 744 с.

154. Усенко, В.А. Производство текстурированных нитей и высокообъемной пряжи // В.А. Усенко, Г.Б. Дамянов, П.В. Адыров / М.: «Легкая индустрия», 1980. 256с.

155. Кузнецов А.А. Совершенствование технологии пневмотермотекстурирования химических нитей / А.А. Кузнецов, В.И. Ольшанский, А.Г. Коган // Текстильная промышленность.-2002.-№5. С. 22-23.

156. Кузнецов А.А. Кинетика процесса пневмотермотекстурирования химических нитей / А.А. Кузнецов, В.И. Ольшанский // Вестник У О «ВГТУ». Витебск. - 2001. - Выпуск 3. С. 17-20.

157. Ольшанский А.И. Производительность и теплообмен при пневмотермотекстурировании химических нитей / А.И. Ольшанский, В.И. Ольшанский, А.А. Кузнецов // Вестник УО «ВГТУ». Витебск. -2003. - Выпуск 5. С. 41-46.

158. Ольшанский, А. И. Термостабилизация и сушка комбинированных химических нитей в процессе пневмотекстурирования / А. И. Ольшанский, В. И. Ольшанский, А. А. Кузнецов // Инженерно-физический журнал. 2005. - Т. 78, № 3 . - С. 129-133.

159. Николаев, С.Д. Разработка метода автоматизированного проектирования технологического процесса изготовления тканей заданного строения / Николаев С.Д. // Химические волокна. 2005. -№5. - С. 35-40.

160. Акты о внедрении (использовании) результатов НИР в производственных условиях РУПТП «Оршанский льнокомбинат»,г. Орша, Республика Беларусь

161. Проректор по научной работе Учреждения образования1. Витебглавный ш^с^Ш^^-цкой фабрики №3ко водителя)техно,ственныи :рситет»007 г.1. М.П.1. АКТоб использовании (внедрении) результатов НИР

162. Мы, нижеподписавшиеся, представители предприятия

163. Срок проведения работы: начало «23» апреля 2006 г.окончание «22» апреля 2007 г. Принята заказчиком 22 апреля 2007 г., внедрена и используется.

164. Наименование объекта внедрения: «Методика оценки показателей неравномерности прочности текстильных нитей по длине»

165. JZ/CLes-C;-/ Мышенкова Е.П.подпись)1. Ф.И.О.)подпись)1. Ф.И.О.)подпись)1. Ф.И.О.)

166. Проректор по научной работе

167. Учреждения образования «Витебский государственный технолор^^ЖЩ^йиверситет>>1.ДЗЯРу,2007 г.^ г. /главный инженер ткацкой фабрики №3должность руководителя)

168. РУПТП <<Орргаэщ§нн|^ьнокомбинат>>1. АКТоб использовании (внедрении) результатов НИРы, нижеподписавшиеся, представители предприятия

169. Кузнецов А.А. (подпись) (Ф.И.О.)дпись) (Ф.И.О.)подпись) (Ф.И.О.)альник НИСподпись) (Ф.И.О.)1. Беликов С.А.иЫ ГФ.И.ОЛ

170. Проректор по научной работе

171. Учреждения образования <<Витебск^Р|>с^^етвенный технолорйческий^ун.цВерситет»\\1. S^L в.в. тг.главный инженер ткацкой фабрики №3должность руководителя)

172. РУПТП «Оршанский льнокомбинат» Василевская А,В

173. Ф.И.СЮ« ту.' ~ V'.,". \\(подМсь)22 апреля!1. Ш1 г. ,м.и.1. АКТоб использовании (внедрении) результатов НИРы, нижеподписавшиеся, представители предприятия

174. Проректор по научной работе

175. Учреждения образования «Витебский государственный технологический университет»в:в. ШШв1. AQA (Хгьррмкл ЪЩ г.iO //1. АКТ1. УТВЕРЖДАЮ:главный инженер ткацкой фабрики №3

176. РУГГ ^<ОЬш:жс^^льнокомбинат>>22 апредаг2007 г.об использовании (внедрении) результатов НИР1ы, нижеподписавшиеся, представители предприятия

177. РУПТП «Оршанский льнокомбинат»наймр^^1. Василевска%^АЛВ- ' , , 1. Ф.И.О.уЛ (под{йсь)22 апреля 2СШ7 г1. М.П.