автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Разработка полимерных композиционных материалов для изготовления крупногабаритных сложнопрофильных изделий методом автоматизированной выкладки

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ

РГ$ од

2 2 ДЕК ?ппл

На правах рукописи

Герасимов Сергей Борисович

РАЗРАБОТКА ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ МЕТОДОМ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ВЫКЛАДКИ

Специальность 05.02.01 - Материаловедение в машиностроении

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2000

Работа выполнена в ОНПП «Технология»

и кафедре «Полимерсервис» Московского Государственного Университе Инженерной Экологии

Научные руководители - доктор технических наук, профессор Скачков Виктор Васильевич; доктор технических наук, профессор Скуратов Владимир Кириллович. Научный консультант - доктор технических наук, профессор Полилов А.Н.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

ГуняевГ.М.

кандидат технических наук, доцент Муров Владимир Александрович

Ведущая организация: АО ОТ "ОКБ СуХОГО"

Защита состоится « 2000 г. в К часов на заседали

специализированного Совета1 по присуждению ученой степени кандидат технических наук (К 063.44.02) в Московском государственном университе! инженерной экологии по адресу: 107884, Москва, Б-66, ул. Старая Басманная, 21/4

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан «

49 » ноября 2000 г.

Ученый секретарь

специализированного совета " ^ к.т.н., доцент B.C. Соколов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современные композиционные материалы обладают уникальными свойствами и позволяют создавать из них конструкции с заранее заданными эксплуатационными характеристиками, в частности, композиционные материалы на основе угле-стеклопластиков делают эти материалы чрезвычайно перспективными при использовании их в конструкциях летательных аппаратов.

Вместе с тем, при производстве изделий из полимерных композиционных материалов еще велика доля ручного труда, что приводит к загрязнению материала изделия, снижению прочностных характеристик, несоблюдению геометрических параметров (углов, зазоров, нахлестов и т.п.) при выкладке ленточных заготовок, а кроме того вредные выделения из неотвержденной матрицы влияют на здоровье рабочих.

Если вопросы переработки композиционных материалов методом прессования, вакуумного автоклавного формования достаточно освещены в литературе, то сведения по технологии и оборудованию при получении изделий из полимерных конструкционных материалов методом выкладки » ленточных заготовок, недостаточны.

На основании изложенного, работа, посвященная созданию технологии и элементов оборудования, его компоновки, для получения полимерного композиционного материала при автоматизированной выкладке крупногабаритных изделий с поверхностью обшивочного типа одинарной и двойной кривизны, является актуальной.

Цель работы. На основании теоретических и эксперементальных. исследований процесса выкладки ленточных заготовок разработать методику получения композиционного материала, осуществить подбор оптимальных технологических параметров процесса укладки, расчета и конструирования основных элементов установок для выкладки ленточных препрегов.

Новизна диссертационной работы состоит в следующем:

- Разработана модель процесса прикатки ленточных заготовок препрегов роликом.

- Проведены эксперементальные исследования процесса, происходящего в пятне контакта ролик-препрег и описано деформационное поведение пакета ленточных заготовок препрегов, что позволяет подобрать основные параметры процесса с учетом реологической модели вязкоупругой среды.

- Проведен анализ влияния драпировочных свойств лент препрега в процессе укладки их на поверхность одинарной и двойной кривизны.

- Смоделирован процесс отделения транспортирующей подложки от рабочего слоя препрега, с учетом угла отрыва подложки, силы ее

натяжения, и создано устройство экспресс-замера контактной адгезии в препрегах и клейких лентах.

- Разработаны методики подбора оптимальных параметров и расчета элементов оборудования процесса создания композиционных материалов автоматизированной выкладкой.

Практическая ценность работы. На основании проведенных теоретических и эксперементальных исследований разработаны: - технология автоматизированной выкладки композиционного материала и методики выбора оптимальных параметров процесса выкладки;

-рекомендации по расчету, проектированию и изготовлению основных элементов установки для выкладки;

-устройство прикатки заготовки препрега при выкладке ее на формообразующую поверхность;

-метод и экспресс-устройство для измерения контактной адгезии препрегов непосредственно в процессе их укладки в изделия. Результаты диссертационной работы были использованы в ОНПП «Технология», М.М.З. им. Сухого при создании крупногабаритных криволинейных панелей крыла самолетов с поверхностью обшивочного типа двойной кривизны.

Автор защищает:

- модель процесса прикатки ленточных заготовок препрегов роликом с учетом компрессионных свойств выкладываемого материала;

- математическое списание деформационного поведения пакета ленточных заготовок препрегов с учетом реологической модели вязкоупругой среды;

- эксперементапьно полученные результаты при исследовании пятна контакта ролика с препрегом и драпировочных свойств лент препрега в процессе их укладки;

- методику экспресс-замера и устройство для определения контактной адгезии композиционных материалов и липких лент;

- методики подбора оптимальных параметров и расчета элементов оборудования для создания композиционного материала автоматизированной выкладкой с целью получения крупногабаритных сложнопрофильных изделий.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

- второй региональной научно-технической конференции «Математическое моделирование в процессах производства и переработки полимерных материалов» (Пермь 1990 г.)

- межотраслевой научно-технической конференции (Обнинск 1992 г.)

- международной научно-практической конференции «Композиционные материалы и покрытия в авиакосмической промышленности» (Москва 1993 г.)

Публикации: по теме диссертации опубликовано семь печатных работ, получены два авторских свидетельства, одна статья принята к публикации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и выводов, списка литературы и приложений. В конце каждой главы приводятся краткие выводы по результатам проведенных в ней исследований. Основные результаты диссертационной работы сформулированы в выводах. Работа содержит {20 страниц

текста рисунок и 6 таблиц. Список использованной литературы включает _455 источников.

Содержание работы.

Во введении показана актуальность темы диссертации и цель работы, сформулированы основные положения выдвигаемые на защиту.

В первой главе проведен анализ научно-технической литературы, описывающей состояние и применение новых конструкционных материалов из различных волокнистых наполнителей. Рассмотрены структура и свойства волокнообразующих полимеров, способы их получения, возможные дефекты, а также влияние на их долговечность напряжений и температуры.

В главе описаны различные виды связующих, выполняющие функции матрицы при отверждении композиционного материала, факторы, улучшающие адгезионные характеристики на границе волокно-матрица, и процессы, протекающие в связующем при его полимеризации. Анализ различного оборудования и способов получения на нем конструкционных материалов и изделий путем намотки, пултрузии и автоматизированной выкладки позволил сделать вывод, что получение композиционных, материалов конструкций обшивочного типа сложной кривизны с жесткими конструктивно-технологическими требованиями к армирующему наполнителю, возможно только на установках автоматизированной выкладки препрегов.

В главе достаточно подробно рассмотрены конструкции основных механизмов и важнейших конструктивных элементов установок автоматизированной выкладки ленточных препрегов, дана их классификация и концепций развития выкладочных технологий.

Однако, существующие установки выкладки и методы изготовления материалов изделий на них не позволяют реализовать те требования, которые необходимо выполнить при изготовлении новых материалов изделий.

На обосновании анализа состояния производства композиционных материалов автоматизированной выкладкой сформулированы задачи исследований по созданию элементов оборудования и технология получения композиционного материала крупногабаритного сложнопрофильного изделия.

Вторая глава посвящена теоретическому исследованию процессов прикатки препрегов, разработке реологической модели препрега, рассмотрению условия наложения ленточных заготовок на выкладываемую поверхность.

При теоретическом анализе процесса прикатки рассматривались:

1. Деформационные процессы в зоне контакта прикаточного ролика с пакетом заготовок ленточного препрега с целью выявления основных факторов, позволяющих проводить качественный и количественный анализ процесса.

2. Силовой анализ взаимодействия ролика с пакетом заготовок для нахождения усилий на волокнистый наполнитель, необходимых для качественной прикатки лент препрега.

3. Распределение напряжений по толщине пакета при последовательной прикатке новых слоев с целью определения оптимальных адгезионных связей между слоями.

4. Взаимодействие между слоями пакета при циклическом воздействии на него прикаточного ролика, вызывающее в ряде случаев расслоение пакета.

5. Условия, вызывающие образование «бегущей волны» слоя препрега перед прикаточным роликом.

6. Влияние конструктивных и технологичеких параметров процесса прикатки, а также свойств препрегов на качество полученных изделий. В общем случае модель процесса прикатки многослойных пакетов

ленточных препрегов может быть представлена в виде пакета ленточных препрегов, характеризующихся структурой слоев, где каждый слой представляет собой композицию расположенных однонаправленных нитей наполнителя с эффективным диаметром а ; модулем упругости Е; хаотичным расположением центров и толщиной ленты препрега §п Вблизи поверхности ленты имеется слой связующего сйе- Связующее представляет собой ньютоновскую вязкую жидкость с известными реологическими свойствами 11,- т(У) ■ Оъемное содержание

наполнителя С{///.

Пакет в целом представляет собой анизотропное тело толщиной Нл , характеристики которого определяются:

- сжимаемостью а\/Уо - т/р) > где у? - пористость материала матрицы;

-деформационными характеристиками £ ") в направлениях параллельной и перпендикулярной ориентации наполнителя;

- коэффициентом Пуассона^п- \

- количеством слоев Ы;

- порядком ориентации слоевХ1=/"(№);

- свойствами адгезии поверхностного слоя ;

- эффективной площадью поверхности.

Пакет расположен на жестком основании (рис.1), жесткость которого значительно больше жесткости пакета. Адгезионная связь пакета с основанием характеризуется величиной адгезионной прочности бац г. • Прикатка производится через разделительную ленту толщиной ¿/^ое, , выполняющую функции транспортирующей подложки, роликом диаметром О и шириной W, выполненным из материала с модулем упругости Е . Адгезионные свойства материала разделительной ленты к материалу препрега характеризуются (ТЦ^ра^ ■ .

1.1.

1 - разделительная лента

2 - прикаточньш ролик

3 - лента препрега

^ 4 - пакет из лент препрега 5 - оснастка (основание)

Ф////////////) А/

диаметр волокна толщина ленты связующего

Рис. 1. Модель процесса прикатки : 1.1. Расчетная схема. 1.2.

Лента препрега (сечение).

Теоретический анализ деформационного и напряженного состояния

выполнен на основе рассмотрения нагружения волокнистого наполнителя

в каждом слое пакета. Волокна, как упругие балки на упруго

деформирующемся основании, создающем реакцию, распределенную

непрерывно по всей длине балки.

Тогда дифференциальное уравнение упругой линии волокна

постоянного сечепля имеет-вид: Л/

Е Л^ (х) + КУ (х) = РХ где Ух - прогиб.

( П,

Уравнение же прогиба запишется как

У(х) = е**(Аахрх+Ьйп^+е сеух + Ь йпрх) (2)

где /3 -

' Е - модуль упругости волокна;

момент инерции сечения волокна.

Решение уравнения (2) позволяет найти постоянные А,В.С и О н граничных условий на концах балки.

При этом особенности деформирования волокна заключаются следующем:

1. Волокна в продольном направлении обладают большой жесткостью £х-

2. Средняя линия слоя изгибается:

С - £ ХОРШ ( Т \

, № чу™ с

3. Жесткость волокна в поперечном направлении сх послоиш уменьшается за счет восприятия усилия предыдущими слоями.

Анализ совмещения укладываемой ленты с поверхностью выкладм проведен при условии возникновения дефекта расслоения.

Уравнение упругой линии ленты после ее совмещения с поверхностьк изделия может быть получено суммированием ординат точек исходноп

профиля ленты и профиля изделия относительно касательной в исходно! Т°ЧКе: (4).

Отыскание величины радиуса ленты препрега ^ в момент совмещение с поверхностью изделия является довольно сложной задачей в связи с тем что у определяется величиной остаточных напряжений в связующем которые складываются из:

1. Напряжений, создаваемых в связующем при намотке препрега н< бобины в процессе получения и хранения.

2. Напряжений, возникающих при движении препрега по лентотракту.

3. Степени релаксации внутренних напряжений при предварительно?, подогреве препрега в период его нахождения на подающей бобине ил* движении по лентотракту.

4. Деформации ленты препрега на прикаточном ролике.

Указанные факторы определяются конструктивными особенностям! оборудования и могут меняться в широком диапозоне, поэтом) целесообразно пользоваться эксперементальными величинами р . В вид) большой гибкости препрега для незначительного измененш диаметры подающих бобин и натяжных роликов должны быть пс возможности максимально большими.

Поскольку радиус кривизны ленты может быть принят постоянным р то для данной координаты вдоль ленты препрега «X»: ^

^Ан.-/^)

При составлении и анализе реологической модели препрега рассматривались процессы течения в канале композиции с высокой концентрацией наполнителя и его большой длиной.

В статическом состоянии в композиции образуется пространственная сетчатая структура, обладающая внутренней прочностью и упругостью из-за сцепления как между волокнами наполнителей за счет сил трения, так и наполнителем и стенкой канала. С увеличением концентрации наполнителя прочность каркаса возрастает.

При течении композиции с небольшими скоростями может происходить скольжение волокон. При этом каркас полностью сохраняется, но деформируется.

Деформация происходит по всему объему с увеличением скорости сдвига. Сдвиг локализуется в пристенном слое по слою расплава полимера.

Реологическое поведение препрега определяется структурой, и деформационным поведением составляющей этой структуры.

По структуре ( Рис. 2. ) препрег состоит из :

- области монолита, состоящей из волокон наполнителя и связующего окружающего волокна. Объемное содержание - Сом. Область характеризуется малой сжимаемостью, наличием упругой деформацией Е^, особенно проявляющейся в пакете из нескольких .. слоев;

- области замкнутых воздушных пор, характеризующих величины их объемного содержания С спз • Деформационные свойства этой области складываются из возможности мгновенной упругой деформации при внезапном приложении нагрузки, а также возможности больших деформаций без открытия пор.

В целом для этой зоны

Щ-Ф-^Соп, ^

области открытых пор с объемным содержанием С дпо > которая обуславливает возможность обратимых упругих деформаций монолита и необратимых деформаций течения.

Реологическая модель поведения пакета препрега в соответствии с принятой структурой должна обеспечить мгновенную составляющую деформации и составляющую развивающуюся во времени вязкого

течения <5У .

Мгновенная составляющая определяется 1 и 2 областями и может быть записана в виде- / о \ Р

где E¿ и Е* - модули упругости 1 области и препрега в целом. Величина Е - определяется величиной С опь и должна меняться во времени.

Деформация вязкого течения расчитывалась с использованием кинетики уплотнения пакета, выражавшуюся через изменение его пористости J3 , т.е. областей 2 и 3 .

Кинетика изменения пористости, связанная с вязким течением, описывалась уравнением вида:

гдеК^ и К|- константы;

п - показатель степенного реологического уравнения связующего; R - универсальная газовая постоянная; Т - температура; Л U - энергия активации вязкого течения связующего. Константа К 0 определяет зависимость кинетики уплотнения от вязкости связующего и зависит от температуры в соответствии с уравнением Аррениуса.

Константа К ¿ (t) учитывает укладку наполнителя, которая определяет геометрию деформирования и течения связующего, и является функцией времени.

Аналитически К ¿ и К 0 расчитываются с использованием уравнения течения вязкой жидкости в криволинейных каналах треугольного и четырехугольного сечений с переменным эффективным радиусом, что соответствует представлениям о структуре материала или уравнения Дарси для движения вязкого связующего в пористой среде наполнителя.

В процессе формования изделия прикаточным роликом, определяющее влияние оказывает процесс уплотнения.

Специфические свойства пакета препрега ( анизотропия свойств, армирующее действие наполнителя, сжимаемость пакета и др. ) не позволяют использование имеющихся теорий прокатки, каландрирования, вальцевания.

Анализ процесса прикатки был проведен с учетом свойств пакета и его реологической модели.

Величина области контакта ролика с препрегом определялась для случая контакта упругой плоскости и цилиндра

. O.toi KO[(i-jU?)/EL ФМ)/Вг1 (П

где Р ± - единичная величина усилия (на единицу длины ролика);

константы Пуассона материала пакета и ролика;

Е-/ ирг- модули упругости материала пакета и ролика;

О - диаметр прикаточного ролика.

По определению, если £ - является величиной пористости пакета Р - величина давления прикаточного ролика на выкладываемую ленту. X — координата положения прикаточного ролика при перемещении его по поверхности выкладки, то для предварительной оценки р и Р на каждом интервале изменеия величины х давление можно расчитать по зависимости: ____

р-от I Р'в-МсГ)

где Б - диаметр прикаточного ролика;

С - размер пятна контакта ролика и препрега;

^ и ^г - коэффициенты Пуассона материала пакета и ролика;

Е ^, Е? - модули упругости материала пакета и ролика;

Ь - ширина ленты препрега;

Расчет выполняется для области сжатия (+х) и растяжения ( -х ) пакета в пределах± с.

Конечная толщина пакета расчитывается с учетом величины упругой деформации, восстановлению после прохождения сечения с х < - с.

Полученные в главе второй теоретические зависимости, в случае эксперементального подтверждения их справедливости, позволяют разработать методику расчета параметров процесса выкладки препрегов с целью получения крупногабаритных сложнопрофильных изделий с высокими эксплуатационными характеристиками.

Третья глава посвящена эксперементальному исследованию процесса автоматизированной выкладки ленточных заготовок и получению пакета заготовки изделия.

В связи с большим разнообразием изделий сложной кривизны была дана их классификация, выбран исследуемый элемент сложнопрофильного изделия ( рис. 3 ), выполнены профилограммы поверхности ленточной

На основании полученных данных, изучались процессы в зоне контакта двух поверхностей лент, в условиях их сжатия при однонаправленной выкладке препрега и выкладке под углом. При этом было установлено, что

наиболее опасной зоной с точки зрения расслоения, являются кромка ленты.

С этой целью были рассмотрены варианты возможного расслоения слоев и влияние условий прикатки на величину этого контакта с достаточной адгезией при динамической нагрузке.

На основании исследований было установлено, что в любой момент времени после прохождения роликом кромки ленты силы адгезионного (или когезионного) сцепления должны быть не ниже, чем силы требуемые для удержания ленты препрега на выкладываемой поверхности:

(Гсу* Ob.fr) (И).

В связи с этим рассмотрен и вопрос закрепления первого слоя выкладываемого препрега на оснастке. При исследовании компрессионных характеристик пакета многослойных заготовок композитов решались задачи:

1. Исследование процесса деформационного поведения пакета в условиях сжатия при граничных условиях:

а) допускающих свободное перемещение материала в области вне очага деформирования;

б) сокращения граничных условий вне зависимости от степени деформировании пакета.

2. Выявление влияния количества слоев пакета на его деформационные свойства.

3. Оценка влияния взаимной ориентации непрерывного наполнителя в слоях на деформационные свойства.

4. Исследование влияния многократного нагружения на деформационные свойства пакета. Причем, в соответствии со спецификой процесса, интенсивность последующих нагружений не должна превышать предыдущие.

5. Исследование характера изменения напряжений при разгружении пакета.

б.Установление взаимосвязи физических процессов, происходящих при нагружении и разгружении пакетов, с характером и особыми участками кривой «напряжение-деформация». Проведенные исследования компрессионных характеристик композиционных материалов позволили выделить следующие особенности процесса деформирования отдельных слоев и пакета в целом. При последовательном повторном нагружении слоев, интенсивность последующих нагружений меньше, чем предыдущих вследствие экрамирующего действия слоев последующего наложения. Количество последующих слоев наложения может быть порядка десяти. Наличие определенного времени для релаксации напряжений между повторными нагружениями, определяется временем возврата прикаточной головки в исходное положение.

Деформирование пакета в целом может происходить при различной ориентации непрерывного наполнителя в слоях, что вызвано заданной степенью анизотропии свойств готового изделия.

При прокатке роликом препрега в области деформирования процессы протекают как в режимах нарастания напряженного состояния материала (нагружения), так и в режимах уменьшения нагрузок (разгружения).вследствие чего могут иметь место гистерезисные явления. Очаг деформирования в фиксированное время имеет относительно небольшие размеры по сравнению со всей поверхностью формуемого изделия.

Применяемые на практике в процессе выкладки усилия, необходимые для получения определенной структуры изделия, с одной стороны обеспечивают необходимую степень уплотнения пакета, а с другой -искажают структуру формуемого изделия.

Эксперементы по одноосному сжатию пакетов препрега проводились при температуре 20 С на образцах прямоугольной формы:

- материал препрега - УНДФ-4А: наполнитель углеродные жгутовые волокна; матрица на основе высокотемпературного термореактивного связующего;

- размеры образцов - Ах. В = 50 *50 (мм);

- количество слоев - Н 80

- ориентация слоев - однонаправленная или послойная с углами ориентации ±45 ; ±90 ;

При следующих условиях:

- схема нагружения (рис. 4.) - с обеспечением свободного перемещения материала вне очага деформации и сохранением граничных условий во всей области деформирования;

- режим нагружения - постоянная скорость Уг перемещения одной из поверхностей, обеспечивающих сжатие образца. Величина скорости варьировалась в переделах 1-г 60 мм/мин для пакетов всех количеств слоев;

- режим разгружения - с той же скоростью, что и нагружение пакета;

- максимальное усилие нагружения образца Рг = 2500 М, что обеспечивало максимальную величину удельного давления Р до 1мпа/

Были выбраны 2 режима испытаний:

- первый режим - первичное нагружение до Рг = 2500 N и разгружение до Рг = 0 и два повторных нагружения до Рг = 2500 N и разгружения до Рг =0;

- второй режим - первичное нагружение до Рг = 2500 N и выдержка в Зс. И при фиксированной деформации повторное нагружение и разгружение с параметром первого режима.

В процессе эксперемента фиксировались:

- начальная высота образца Но , масса образца М, зависимость деформации образца А № от величины приложенного усилия Pz¿ и конечная высота образца Нк.

Эксперементы проводились на установке «Инстрон». По результатам испытаний были получены диаграммы Pzi = f ( д Hi), которые после обработки позволили построить зависимости

Р = f(X), где Р = Pzi/ АВ и 1= Д Hi/Ho.

РисГ4. Схема нагружения пакета.

Зависимости усилия нагружения от величины деформации пакета Л И для выбранных режимов испытаний и пакета с № = 80 сл. показаны "а рис. 5. п £ое щ, .ВтоРОе /=/

Рис. 5. Зависимость Р^= Г( Д И ) для пакета Ыс = 80 сл.

_х_к_ - разгружение после 1-го нагружения

_ _ _ _ _ - разгружение после 2-го нагружения

_________- разгружение после 3-го нагружения

На основании оценки деформационного поведения пакета в случае первичного нагружения характеристики кривых зависят от количества слоев препрега. и их ориентации. Во-вторых, зависимость величины деформации пакета от величины усилия нагружения носит монотонный характер, причем темп роста усилия значительно возрастает с увеличением деформации пакета. В то же время не наблюдается характерных, имеющих более или менее четко выраженные границы, областей деформирования. И в-третьих, графические зависимости Рг1 = Г (Л Н1 ) оказались инвариантны относительно скорости нагружения для всех исследованных режимов и схем нагружения, имеющих практическую значимость.

В целом, изучение образцов и наблюдение за процессом деформирования пакета позволили выявить три основных физических процесса, происходящих при деформировании пакета, каждый из которых преобладает в интервале соответствующих величин давления, хотя возможно их наложение.

1. В области малых значений давлений протекает процесс уплотнения массы препрега за счет удаления воздушных включений между слоями лент препрега в пакете, а так же между препрегом и поверхностями, создающими усилие на пакет. При этом происходит деформирование ленты препрега как единого целого без изменения расположения волокон относительно сечения ленты (слоя препрега).

2. В области средних значений давлений приоисходиг смещение волокнистого наполнителя в пределах некоторой области контакта двух слоев, способствующее боле плотной упаковке наполнителя. При этом деформация пакета в направлениях, перпендикулярных действию сжимающего усилия, незначительна.

3. В области высоких давлений происходит сдвиговое деформирование массы пакета, приводящее к уменьшению «эффективного» количества слоев волокнистого наполнителя в зоне деформирования.

Описанная в данном разделе качественная картина деформирования пакета ^ волокнистого наполнителя принципиально сохраняется для пакетов с различной ориентацией наполнителя. Однако, это не относится к количественным характеристикам, т.к. они должны значительно отличаться и зависеть от послойной ориентации наполнителя. Особенно сильно это должно сказаться в области средних и высоких давлений, поскольку послойная ориентация наполнителя даже под небольшим углом существенно затрудняет взаимные перемещения волокон. Одновременно могут возникать относительные перемещения волокон, обусловленные их разрушением за счет контактных напряжений, возникающих в точках скрещивания волокон. В связи с вышеизложенным была предложена следующая схема учета послойной ориентации пакетов: при одинаковой ориентации наполнителя в осях деформационное поведение пакета должно описываться характеристиками, зависящими от числа слоев ( высоты пакета), а при различной ориентации наполнителя в осях, деформационное поведение пакета должно соответствовать суммарному деформационному поведению одного слоя с учетом масштабного фактора. На основании этого были подтверждены обработки эксперементальных данных процесса одноосного сжатия.

Были установлены зоны изменения относительной деформации в

виде функциональной зависимости решение которой записывается в следующем виде:

яги. (13)-

~Ш7 А&., -

Графические зависимости уравнения (12) для пакетов с малым ^ = 1:5) и большим (И = 20 : 80) количеством слоев приведены на рис. 6.:

Мс

для пакетов с малым (а) и большим (б)

■л-

Рис. 6. Зависимости количестве слоев наполнотбля.

Особенностью этих графиков является кусочно-линейная зависимость 1Щ^/ВЛг ; от величины деформации Л , при чем для пакетов с небольшим количеством слоев выделяются две области изменения относительной деформации, отличающиеся различной интенсивностью роста напряжения сжатия, а для пакетов большой толщины в области резкого изменения величины

/ЪЛс наблюдается «площадка» с постоянной величиной интенсивности роста напряжений.

Наличие участков кривой 7> / ЪЛ [ с различной интенсивностью роста величины давления, как на наличие промежуточной «площадки» свидетельствуют об изменении механизмов деформирования материала пакетов и подвижности составляющих элементов структуры пакетов. Упомянутая выше точка перегиба идентифицируется с процессом начала «растекания» пакета, а рост напряжения сжатия выше Р** связан с развитием активного течения материала. Изложенное полностью согласуется с ранее выявленными качественными изменениями процесса деформирования пакета (см. стр.^Ъ).

Анализ зависимостей Ъ(/¿¿ -^^/позволил выделить следующие

характерные зоны деформационного поведения пакетов препрегов:

- 4 зона первоначального уплотнения пакета до предельной относительной деформации -/¿* , характеризуется постоянной интенсивностью роста напряжения сжатия ( Э&г /'дЛ )1. Ус представляет собой предельную деформацию, при которой заканчивается первичное перераспределение слоев уплотняемого пакета и достигается их совмещение без существенного перемещения наполнителя в пределах

меняется механизм

одного слоя. Можно предположить, в точке Л.* уплотнения и подвижность составляющих пакета. - <?зона деформирования с постоянной скоростью роста напряжений

охватывающая интервал от Л* до Я относительной деформации, начиная с которой возобновляется дальнейший рост интенсивности напряжений. Наиболее вероятным механизмом протекания процессов сжатия в этой зоне является переориентация наполнителя, сопровождающаяся сдвиговыми деформациями полимерной матрицы в пределах одного слоя и области контакта соседних слоев.

-3 зона дальнейшего увеличения интенсивности роста напряжений {.тхп/дЛ )2, происходящего с меньшей скоростью, чем в £ зоне. Во всех эксперементах было отмечено, что ( "дЛ )2<( 1)0%/~дЛ- ) 1, что свидетельствует о. вовлечении в процесс деформирования «более подвижных» элементов структуры, деформирование которых, однако, происходит при более высоких величинах сжимающих напряжений. Эксперементы показывают наличие в материале развитого сдвигового течения.

Относительно простой вид зависимости позволяет

описать деформационное поведение пакета, в сл. форме.

При

^"(^тЛЩИх-.А* м '

ЛИ ШШ+ы

где р - условная принимаемая в рассмотрение максимальная

величина X , отвечающая условиям эксперемента.

Из (14) имеем (/% - Ец , что при начальных условиях (17).

дает значение В4=0 и следовательно Л/" 0<=Аа-Л.* (18)

Из условия СЬСГ/Т) X )* = сопб1и Хх = 0 б"* получаем:

(19)

Для третьего участка

что с учетом начальных условий ^¿-(^¿-^ при Аз~0 дает ,

О^Лъ^Лр (21)

Таким образом, уравнивая (18), (19), (21) описывают деформацию пакета под действием сжимающих напряжений при условии знания четырех констант : Ач; Л.* или (7^* , связанных соотношением:Л**и Аг

Компрессионные свойства пакетов были проанализированы с точки зрения изменения пористости образца в процессе его объемного деформирования, допускающего свободное перемещение материала вне очага деформирования, т.е. величина площадки (Ах В) , по которой прикладывалось усилие, не меняется в процессе сжатия пакета.

(26)

Обозначив относительное изменение объема пакета £ V

£у = У/У о, (22),

где V - объем пакета, Уо = АВНо и дУо = АВ (Но - №), то (23)

и скорость объемной деформации обм/ЪЬ может быть определена как Ъёу/дс^ где -ЪНц/Ы скорость (24)

перемещения поверхности, вызывающей сжатие пакета.

Уплотнение пакета может быть выражено двумя показателями: Во-первых, степенью уплотнения пакета

л „ Л ^

где polp¿ и уо? - плотности материала пакета начальная, текущая и

при предельном уплотнении (в монолите).

В процессе уплотнения р возрастает ^ ^ .

где ¡у - масса материала пакета.1 ^ •> ' Скорость же изменения степени уплотнения Р> имеет вид

Во-вторых, уплотнение пакета может определять коэффициент пористости

Ап Ум + Гт (29)

где Уш и Уп - объем композита и пор соответственно. Нетрудно показать, что

где р £ - плотность воздуха. Скорость же изменения коэффициента пористости при сжатии

дКп (г М-

~ )Н*{Ь) 2>-Ь

(31)

или

А (32)

Ш ЧЧ-Ь)

Между Кп£ и относительной деформацией пакета Л в

направлении приложения сжимающих усилий существует взаимосвязь:

(33)

Или ^ '

__(34)

-"•-тле:

Зависимости (33) и (34) дают возможность оценить величину ,

обеспечивающую требуемую степень уплотнения пакета. В пределе, при Кп = 0 или в =1, величина относительной деформации равна

о . (35)

Рассчитанные по зависимости (35), величины Лпр для условий проведения эксперемента оказались весьма близкими к эксперементальным данным, что подтверждает правильность предложенной физической картины деформирования пакета. При исследовании реологических свойств пакета было установлено, что при одинаковой ориентации наполнителя по всем слоям 'ЪР/ЪЛ.^Ща, при различной ориентации свойства всего пакета определяются суммарными свойствами каждого слоя с определенной укладкой.

И в-третьих, при количестве слоев стремящихся к бесконечности целесообразно не послойные изменения ориентации волокнистого наполнителя, а через 2 : 3 слоя, т.к. при послойном изменении ориентации наполнителя ухудшаются условия монолитизации пакета на поверхность раздела слоев.

В главе также расматривались вопросы липкости при доставке к поверхности выкладки и непосредственно укладки ленточной заготовки препрега.

При определении «липкости» в условиях разделения (расслоения) контактирующих пар в направлении, противоположном направлению приложения усилия при создании их соединения, необходимо учитывать ряд факторов, а именно:

- Природу контактирующих веществ;

- Состояние поверхностного слоя;

- Макрогеометрию поверхности контакта;

- Микрогеометрию поверхности контактирующих веществ;

- Физико-механические характеристики контактирующих 'веществ в макрообъеме;

- Физико-механические характеристики поверхностного слоя (толщиной р ) контактирующих веществ в микрообъеме;

- Изменение доли поверхности микроконтактов в общей поверхности контура взаимодействия двух тел;

- Влияние релаксационных процессов на изменение поверхности микроконтактов.

Процесс разделения слоев, в котором имеет место колебания усилия разделения слоев, может быть представлен как случайный процесс^ характеризующийся величинами математического ожидания ЕРр - Рр ?-} Рс и дисперсии ЬРр¿¿{^(РргРр)*'

Где можно предположить , что сл'учайный характер процесса разделения слоев обусловлен флуктуациями:

- условий соединения поверхностей;

- свойств контактирующих веществ;

- величины площади контакта;

- условий приложения нагрузки и ее придачи в зоне образования новых поверхностей раздела.

Из перечисленных характеристик, учитывая реальную величину времени, наибольшее значение должны иметь изменения величины площади контакта.

Для препрегов, имеющих трехслойную структуру (транспортирующая подложка + препрег + разделительная лента) принципиально важным является различие в требованиях к величинам липкости между слоями по поверхности ленточного препрега. При контакте слоев однонаправленных жгутовых препрегов необходимо создание максимального сцепления слоев, а, следовательно, и площади контакта, чем достигается монополитность структуры и лучшие условия процесса формования изделия в целом.

В то же время, сцепление транспортирующей подложки и разделительной ленты с препрегом должно обеспечивать лишь вспомогательные условия хранения и транспортировки ленты препрега в зону формования пакета и выполнения операции по ее резке. В связи с возможностью «загрязнения» поверхности препрега частицами включений с транспортирующей подложки и разделительной ленты, а также нежелательным влиянием на работу прикаточного ролика больших усилий натяжения ленты, были рассмотрены различные варианты расположения областей контакта по ленте препрега:

- полное отсутствие адгезионного контакта с препрегом;

- полный или естественно складывающийся контакт;

- контакт по поверхностям заданной структуры (рисунка).

Для расчета дисперсии усилия разделения слоев была использована методика определения оптимальной величины временного интервала, основанное на исследовании эргодичности динамической^системы:

1. Рассчитывались величины математического ожидания Рр и дисперсии Б* при заданном интервале временил I и числе текущих значений Р^, Л-

(п =100-Н50)

2. Рассчитывались значения корреляционной функции Кр = {" (Д ^ как отношение суммы произведений Рр - Рр, разделенных интервалами п • л г, нап< п-1....

3. Строилась нормированная по дисперсии корреляционная функция Рр -р/ стремление которой О при о® указывало на эргодичность анализируемой функции.

4. После сглаживания (методом наименьших квадратов) нормированной корреляционной функции из условия J>p'■ffдt)~ О определялась оптимальная величина ¿> I*, обеспечивающая минимальную погрешность при определении дисперсии усилия разделения слоев.

Работы, проведенные по исследованию липкости, позволили разработать метод измерения контактной адгезии непосредственно в процессе переработки или изготовления препрегов и было разработано

устройство для его изготовления. Определены условия, влияющие на качество выкладки при применении липкости ленты препрега в процессе её хранения и транспортировки к поверхности выкладки.

Экспресс-анализ адгезии препрега заключается в следующем: при контакте контрольной ленты 1 из материала с низкой величины контактной адгезии с испытываемым образцом 2, плавающие ролики 3 и 4 воспринимая усилие отрыва под определенным углом 2 контрольной ленты, передают его на регистрирующий прибор.

Далее в работе сформулированы требования к адгезионным характеристикам подложек и препрега, и рассмотрена проблема совмещения 2-х поверхностей с различной диформируемостью на примере поверхности, изображенной на рис. 8. и дана их классификация в • зависимости от ... Я.

Рис. 8. Схема сложнопрофильной поверхности"

В соответствии с предложенной классификацией автоматизированная выкладка препрегов производится на следующие типы поверхностей:

- плоские с Я -со, одинарной кривизны с Ш = и ; двойной кривизны с Ш т^С^О и К2тгс<? .

- в заданном направлении без учета влияния поверхности формы, либо с учетом влияния формы, или с последующим выбором направления укладки по минимальному деформированию лент.

Анализ наложения лент препрега с деформацией в двух направлениях (рис.8.) с углом выкладки <о5> позволяет проводить процесс выкладки двумя этапами с начальным углом и с переходом на новый уголок

В главе четвертой на основании методики расчета элементов выкладочного агрегата были сформулированы требования к конструктивным параметрам основных механизмов выкладочной головки: формующему ролику, лентотракту, подающей и приемной бобинам, промежуточным роликам и подогревающей камере.

С учетом этих требований было разработано техническое задание на установку для автоматизированной выкладки препрегов. Была создана установка портального типа, способная выкладывать композиционные материалы сложного профиля с габаритами изделий 14х 6х 1,2 м.

Однако специфика укладки ленточных полуфабрикатов на поверхность сложного профиля потребовала разработки новых устройств для определения липкости клейких лент и выкладки изделий обшивочного типа с малой кривизной. Данная задача была успешно ■ решена в диссертации, а разработанные устройства для экспресс определения липкости,многороликовой прикатки защищены авторским свидетельством.

Результаты данных исследований позволили получить крупногабаритные изделия сложного профиля с характеристиками, отвечающими условиям эксплуатации, которые с помощью ручной выкладки изготовить практически невозможно.

Основные выводы по диссертации

1. Установлено, что получить из препрегов крупногабаритный сложного профиля с поверхностью одинарной и двойной кривизны материал изделия со стабильными характеристиками и отвечающими эксплуатационным требованиям, можно только с помощью установок автоматизированной выкладки.

2. На основе предложенной модели процесса прикатки определены и экспериментально проверены факторы, влияющие на размеры прикаточного формующего ролика, рассчитана величина удельного давления прикатки и её зависимость от числа слоев, даны рекомендации по минимальному количеству однонаправленных слоев при их наложении друг на друга в процессе прикатки для получения качественного пакета изделия, для стабилизации положения ленты на поверхности выкладки рекомендовано применение нескольких прикаточных роликов.

3. Рассмотрено взаимодействие прикаточного ролика и слоя пакета. При этом выявлено образование дефектов типа «волны» и даны рекомендации по их устранению и по при катке заготовки после её отрезания.

4. Решающую роль при получении качественного материала изделия для формования играет адгезия. С целью определения её величины разработаны метод и устройство для экспресс -анализа адгезионных свойств лент препрега. Сформулированы требования к технологическим материалам, параметрам и подложкам при автоматизированной выкладке препрега. Определена максимально допустимая величина натяжения транспортирующей подложки.

5. На основании разработанных методик подбора оптимальных параметров к расчету элементов оборудования процесса выкладки были выданы рекомендации на проектирование автоматизированной установки и получения на ней оптимальных технологических параметров производства композиционных материалов для крупногабаритных сложно-профильных изделий. Достоверность полученных результатов подтверждается хорошим совпадением теоретических и опытных данных. При этом обеспечивается существенное повышение характеристик готовых изделий. Рекомендации диссертационной работы были использованы в ОНПП «Технология» и М.М.З. им. Сухого при изготовлении панелей крыла самолетов с поверхностью обшивочного типа двойной кривизны.

Подписано к печати 16.11.2000 г. Формат 60x80 Печать офсетная

Бумага 80 г/м2 " Гарнитура «Times» Объем 2 уч. изд. л.

Тираж 100 экз. Заказ №25

Размножено на ризографе МГУИЭ Оригинал подготовлен автором

Лиц. Комитета по печати РФ ЛР №020266 от 12.11.96 107884, Москва, ул. Старая Басманная, 21/4

Введение.^

Глава 1. Получение крупногабаритных изделий методом выкладки и применяемые материалы.

1.1. Полимерные композиционные материалы (ПКМ) и область их применения.<6.

1.1.1. Наполнители и их свойства.10.

1.1.2. Связующие.

1.2. Методы и оборудование для производства изделий из ПКМ.

1.3. Выводы и задачи работы.

Глава 2. Математическое описание процессов прикатки ленточных заготовок препрегов при выкладке одного или более слоев.

2.1. Постановка задачи. Теоретический анализ процесса прикатки.

2.2. Реологическая модель препрега.

2.3. Математическая модель процесса прикатки. .М.

2.4. Моделирование процесса отделения транспортирующей подложки от ленты препрега.В»

Глава 3. Исследование процесса автоматизированной выкладки многослойных композитов из ленточных заготовок

3.1. Задачи исследования.rfi.fi.

3.2. Экспериментальная установка и методика проведения эксперимента и его анализ.Ь

3.3. Закрепление полуфабриката на рабочей поверхности оснастки

3.3.1. Требования к полуфабрикатам для выкладки.6.?.

3.3.2. Требования к разделительной пленке.И-.О.

3.4. Драпировочные характеристики ленточных заготовок.

3.5. Выводы по главе 3.Л-.Ь.

Глава 4. Исследование процесса выкладки препрегов автоматизированным способом и его аппаратурное оформление

4.1. Выкладка препрегов автоматизированным способом.ЗЛ.

4.2. Аппаратурное оформление агрегата формования.£>.6.

4.2.1. Формующие элементы.В>. <$.

4.2.2. Механизм отделения транспортирующей подложки.

4.2.3. Устройство для определения липкости препрегов.

Создание анизотропных синтетических материалов, представляющих собой композицию из матрицы, армированной волокнами, позволило совершить качественный скачок научно-технического прогресса во многих областях народного хозяйства и прежде всего в авиационной, космической, машиностроительной, автомобильной и судостроительной промышленности.

Поэтому расширение и постоянное обновление номенклатуры и ассортимента конструкционных материалов, совершенствование их технико-экономических характеристик и увеличение их выпуска является актуальной задачей страны. Кроме того, производство композиционных материалов при рациональном использовании исходных продуктов позволяет создавать безотходные производства.

Композиционные материалы - это сочетание двух и более компонентов, обладающих специфическими свойствами, отличными от свойств композитов. При этом один из компонентов - матрица (фенолформальдегидное, эпоксидное, полиэфирное и др. связующее) обеспечивает совместную работу армирующих компонентов. В современных композитах используют тонкие непрерывные или короткие целлюлозные, стеклянные, органические, углеродные, борные и др. волокна.

Прочностные и упругие характеристики композитов определяются свойствами армирующих элементов и матрицы, прочностью адгезионных связей между ними и структурой армирования. Кроме того, работоспособность изделия из ПКМ зависит от рационального выбора исходных компонентов и технологии их совмещения и формования изделий /2/, что позволяет в конечном итоге получить такие свойства, которыми исходные компоненты не обладают.

Одним из самых распространенных методов формообразования композиционных материалов и конструктивных элементов из них является прессование, в процессе которого создаются давление и температура, необходимые для оформления изделия и отверждения матрицы /2-3/. Прессованием изготавливают изделия простой конфигурации и небольших размеров с высокой точностью геометрических параметров и качеством поверхности. Для изготовления крупногабаритных изделий широко применяется вакуумное или автоклавное формование, при котором собранные в пакет заготовки укладываются на оснастке и накрываются эластичной и герметичной диафрагмой. При вакуумном формовании в результате откачки воздуха из под диафрагмы изделие формуется атмосферным давлением и отверждается после помещения в термопечь,

При автоклавном способе формования собранный пакет заготовки помещаются в герметичную емкость, заполняемую под давлением инертным газом и снабженную нагревательным устройством.

С целью получения крупногабаритных изделий используют контактное формование, при котором отверждение матрицы происходит при нормальной температуре.

Одним из высокопроизводительных способов изготовления оболочек из композиционных материалов с последующим отверждением является намотка. Намотка осуществляется пропитанными нитями, жгутами, лентами, тканями на специальную оправку, которая может быть разборной, неразборной, разрушаемой, растворяемой и т.д.

Наряду с изложенными, существует многочисленный ряд разнообразных конструкций, изготовить которые описанными методами не представляется возможным. Это конструкции обшивочного типа, плоские или имеющие одинарную или двойную кривизну, каркасные (типа шпангоутов, диафрагм, балок и т.п.), которые, имея многочисленные зоны усиления, требуют соблюдения технологического регламента при укладке армирующего наполнителя.

Для изготовления подобных конструкций используют выкладочные установки, с помощью которых осуществляют механическую выкладку пакета заготовки. Механическую выкладку изделий из предварительно приготовленного материала (препрега) можно представить в виде прокатки упругого цилиндра по упруго деформируемой плоскости.

Применение выкладочных установок позволяет обеспечивать высокую стабильность характеристик получаемых изделий, а производить их с помощью ручной выкладки не представляется возможным.

Изучение факторов, влияющих на параметры заготовки полуфабриката при механической укладке, процессов, происходящих в укладываемом пакете заготовки, влияние технологических факторов на компоновку и конструктивные параметры выкладочных устройств представляют как научный, так и практический интерес, что определяет актуальность представленных в работе исследований.

Основные выводы по диссертации.

1. В результате, исследования процесса укладки ленточных заготовок установлено, что получить из препрегов крупногабаритный сложного профиля с поверхностью обшивочного типа одинарной и двойной кривизны материал, изделия со стабильными характеристиками и отвечающими эксплуатационным требованиям, можно только с помощью установок автоматизированной выкладки.

2. На основе предложенной модели процесса прикатки определены и экспериментально проверены факторы, влияющие на размеры прикаточного формующего ролика, рассчитана величина удельного давления прикатки и ее зависимость от числа слоев, даны рекомендации по минимальному количеству однонаправленных слоев при их наложении друг на друга в процессе прикатки для получения качественного пакета изделия, для стабилизации положения ленты на поверхности выкладки рекомендовано применение нескольких прикаточных роликов.

3. Анализ взаимодействия прикаточного ролика и слоя препрега позволил выявить образование дефектов типа «волны» и дать рекомендации по их устранению.

4. С целью получения качественного материала изделия разработано устройство для экспресс-анализа адгезионных свойств липких лент. Сформулированы требования к техническим материалам, параметрам и подложкам при автоматизированной выкладке препрега. Определена максимально допустимая величина натяжения транспортирующей подложки.

5. На основании разработанных методик подбора оптимальных параметров и расчета элементов оборудования процесса выкладки, были выданы рекомендации на проектирование автоматизированной установки и получения на ней оптимальных технологических параметров производства композиционных материалов для крупногабаритных сложно-профельных изделий. При этом обеспечивается существенное повышение характеристик готовых изделий.

По технологическим процессам, разработанным с использованием технологических методик и рекомендаций, полученных в ходе данной работы, изготовлены в ОНПП «ТЕХНОЛОГИЯ» и в настоящее время находятся в эксплуатации на протяжении нескольких лет панели крыла изделия «22», созданного на АООТ «ОКБ СУХОГО».

1. A.C. № 1309456 «Установка для выкладки изделий из композиционных материалов», Герасимов С.Б., Пичик A.M.

2. A.C. № 1716398 «Устройство для определения липкости клейких лент», Герасимов С.Б., Скачков В.В.

3. П.Азаров В.И., Цветков В.Е. «Технология связующих и полимерных материалов», М., Лесная промышленность, 1985 г., 216 с.

4. Александров В.М. «О плоских контактных задачах теории упругости при наличии сцепления или трерия», ПММ, 1970 г., т. 34, вып. 2.

5. Александров В.М. Мхитарян С.М. «Контактные задачи для тел с тонкими покрытиями и прослойками», М. Наука, 1983 г., 488 с.

6. М.Александров В.М., Арутюнян Н.Х. «Взаимодействие движущегося упругого штампа с упругой полуплоскостью через накладку или тонкий слой идеальной жидкости», ПММ, 1978 г., т. 42, вып. 3.

7. Александров В.М., Солодовник М.Д. «О концентрации напряжений между круглой накладкой и упругим массивным телом», В кн. «Конструирование и производство транспортных машин», Харьков, Высшая школа, 1976 г., вып. 8.

8. Александрова Г.П., Шленев И.А. «Плоские задачи о вдавливании штампа в пластину Рейснера, лежащую на основании Фаусса-Винклера» в книге «Теория плит и оболочек», Ростов-на-Дону, издательство Ростовского инженерно-строительного института, 1972 г.

9. Альперин С.А., Корольков Н.В., Моговкин Н.В. и др. «Конструкционные стеклопластики» 360 е., М., Химия, 1979 г.

10. Аскадский A.A. «Деформация полимеров», М., 1979 г.

11. Бартенев Б.М.? Зеленев Ю.Б. «Физика и механика полимеров», М., Высшая школа, 1983 г., с. 391.

12. Бартенев Г.М., Зуев Ю.С. «Прочность и разрушение высокоэластических материалов», М., 1964 г.

13. Басин В.Е. «Адгезионная прочность», М., Химия, 1981 г., 192 с.

14. Басов Н.И., Казанков Ю.В., Любартович В.А. «Расчет и конструирование оборудования для производства и переработки полимерных материалов», М., Химия, 1986 г.

15. Берлин A.A., Басин В.Е. «Основы адгезии полимеров», М., Химия, 1974 г.

16. Бидерман ;В.Л. «Прикладная теория механических колебаний», М., Высшая школа, 1973 г.

17. Бирштейн Т.М., Птицын О.Б.«Конформация макромолекул», М., 1964 г.

18. Братухин А.Г., Ромашин А.Г. «Полимерные композиционные материалы в авиационной технике» Общероссийский научно-технический журнал «Полет» стр. 9, №9, М., Машиностроение, 1999 г.

19. Бреслер С.Е., Ерусалимский Б.Л. «Физика и химия макромолекул», М., 1965 г.

20. Вакула В.Л., Притыкин Л.М. «Физическая химия адгезии полимеров», М., Химия, 1981 г., 224 с.

21. Ван Кревелен Д.В. «Свойства и химическое строение полимеров», М.,1976 г.

22. Васильев В.В. «Механика конструкций из композиционных материалов», М., Машиностроение, 1988 г.

23. Ваучский Ю.П., Доровских Г.П. «Адгезия полимеров», Л., ЛТИ, 1974 г., 103 с.

24. Викарио А., Толандр Р. «Критерии прочности и анализ разрушения конструкции из композиционных материалов» В кн. «Анализ и проектирование конструкций» под. ред. Чамиса К., М., Машиностроение, 1978 г., с. 62- 107.

25. Винклер Г. «Перспективы армированных пластиков» Пер с нем., 1980 г, с. 24-26.

26. Виноградов Г.В., Малкин А.Я., «Реология полимеров», М., Химия,1977 г., 439 с.

27. Вихман Г.Л., Круглов С.А. «Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов», М., Машиностроение, 1978 г.

28. Власов В.З., Леонтьев H.H. «Балки, плиты и оболочки на упругом основании», М., Физматгиз, 1960 г.

29. Вундерлих Б. «Физика макромолекул», М., 1976 г., т. 1, 1979 г., т. 2.

30. Выморков Н.В., Комисар О.Н., Свиридов А.Г., Щербаков В.Т. «Опыт создания высоко- и средненагруженных конструкций из ПКМ для изделия авиакосмического назначения» доклад 1-ая международная авиакосмическая конференция, М„ 1992 г.

31. Галин J1.A. «Контактные задачи упругости и вязкоу пру гости», М., Наука, 1980 г.

32. Герасимов С.Б., Скачков В.В., Рыбкина Н.С. Некоторые вопросы технологии выкладки препрега механическим способом // Композиционные материалы в изделиях отрасли: Тез. докл. Межотрасл. научн.-техн. конф. Реутов, 1989. - С. 32

33. Гольдман А .Я. «Прочность конструкционных пластмасс», JL, Машиностроение, Ленинградское отделение, 1979 г., 320 с.

34. Гороновский И.Т., Назаренко Ю.П., Некряч Е.Ф. «Краткий справочник по химии», Киев, Наукова думка, 1974 г., 991 с.

35. Григолюк Э.И., Куликов Г.М. «Многослойные армированные оболочки. Расчет пневматических шин», М., Машиностроение, 1988 г., 181 с.

36. Громов В.Г. «К вопросу о решении граничных задач линейной вязко-упругости», Механика полимеров, 1967 г., № 6, с. 999 1008.

37. Иржак В.И., Розенберг Б.А., Ениколопян Н.С. «Сетчатые полимеры», М., 1979 г.

38. Каминский A.A. «Механика разрушения вязко-упругих тел», Киев, Наукова думка, 1980 г., 160 с.

39. Канцельсон М.Ю., Балаев Г.П. «Пластические массы», Справочник, 3 изд. перераб., Л., Химия, 1978 г., 384 с.

40. Капелющник ИМ., Михалев И.И., Эйдельман В.Д. «Технология склеивания в авиационной промышленности», М., Машиностроение, 1972 г., 224 с.

41. Каргин В.А. Избранные труды: Структура и механические свойства полимеров, М., 1979 г.

42. Кардашов Д.А., Петрова А.П. «Полимерные клеи», М., Химия, 1983 г.

43. Кастельман В.Н. «Физические методы модификации полимерных материалов», М., 1980 г.

44. Кафаров В.В. «Методы кибернетики в химии и химической технологии», М., Химия, 1985 г., 448 с.

45. Ким B.C., (^качков В.В. «Оборудование подготовительного производства заводов пластмасс», М., Машиностроение, 1977 г., 183 с.

46. Кинлок Э. «Адгезия и адгезивы» пер. с англ. М., Мир, 1991 г.

47. Колтунов М.А. «Влияние режимов нагружения на механические характеристики, ползучесть и релаксация стеклопластика», Вестник. МГУ, серия математики и механики, 1965 г., № 4, с. 78 89.

48. Костров Б.В. «Осесимметричная задача о распространении трещины нормального разрыва», ПММ, 1966 г., т. 28, № 4, с. 644 652.

49. Костров Б.В. «Распределение трещин с переменной скоростью», ПММ, 1974 г.,т. 38, №3, с. 551 -560.

50. Лукач Ю.Е., Рябинин Д.Д., Метлов Б.Н. «Валковые машины для переработки пластмасс и резиновых смесей», М., Машиностроение, 1967 г., 296 с.

51. Лурье А.И. «Теория упругости», М., Наука, 1970 г., 940 с.

52. Ляв А. «Математическая теория упругости», М., ОНТИ, 1935 г., 674 с.

53. Мак-Келви Д.М. «Переработка полимеров» пер. с англ., М., Химия, 1965 г.

54. Маклинток Ф.А., Ирвин Дж. Р. «Вопросы пластичности в механике разрушения» в книге «Прикладные вопросы вязкости и разрушения», М., Мир, 1968 г., стр. 143-186.

55. Малкин А.Я., Аскадский A.A., Коврига В.В. «Методы измерения механических свойств полимеров», М., Машиностроение, 1983 г.

56. Маркочев В.М. «Экспериментальные методы исследования процессов разрушения», М. МИФИ, 1982 г., 94 с.

57. Маркочев В.М., Морозов Е.М. «Метод разгрузки в экспериментальной механике разрушения», ФХММ, 1978 г. №1, с. 12-22.

58. Маркочев В.М., Морозов Е.М. «О Критериях достоверности экспериментального определения вязкого разрушения», ФХММ, 1976 г. №2, с. 21-23.

59. Маркузон И.А. «Обратная задача теории равновесных трещин», ПМТФ, 1961 г., №6, с. 93-98.

60. Менсон Дж. СпернингЛ. «Полимерные смеси и композиты», М., 1979г.

61. Морозов Е.М. «Метод сечений в теории трещин», Изв. вузов, Строительство и архитектура, 1969 г., № 12, с. 57 63.

62. Морозов Е.М. «Некоторые методы решения динамических задач в теории трещин» В книге «Деформация и разрушение при термических и механических воздействиях», Вып. 3, М., Атомиздат, 1969 г., с. 141 -147.

63. Мусхелишвили Н.И. «Некоторые основные задачи математической модели теории упругости», М., Наука, 1966 г.

64. Партон В.З., Борисковский В.Г. «Динамика хрупкого разрушения», М., Машиностроение, 1988 г., 240 с.

65. Партон В.З., Борисковский В.Г. «Динамическая механика разрушения», М., Машиностроение, 1985 г., 264 с.

66. Партон В.З., Морозов Е.М. «Механика упруго-пластического разрушения», 2-ое изд., перераб. и дополн., М., Наука, 1985 г., 504 с.

67. Партон В.З., Перлин П.И. «Методы математической теории упругости», М., Наука, 1981 г, 688 с.

68. Пелех Б.Л., Сухорольский М.А. «Контактные задачи теории упругости анизотропных оболочек», Киев, Наукова думка, 1980 г.

69. Перепелкин К.Е. «Структура и свойства волокон», М., Химия, 1996 г.

70. Перепелкин К.Е. «Физико-химические основы процессов формования химических волокон» М., Химия, 1978 г. 320 с.

71. Погосян A.C. «Трение и износ наполненных полимерных материалов», М., 1977 г.

72. Привалко В.П. «Молекулярное строение и свойства полимеров», Л., Химия, 1986 г., 240 с.

73. Рабинович A.C. «Плоская контактная задача для шероховатых упругих тел», Изв. АН СССР МТТ 1974 г, № 3.

74. Ромашин А.Г. «Создание узлов и агрегатов из неметаллических материалов для авиакосмической техники» Доклад 1-ая международная авиакосмическая конференция, М., 1992 г.

75. Тамуж В.П., Куксенко B.C. «Микромеханика разрушения полимерных материалов», Рига, 1978 г.

76. ТО 1445 « Разработка комплекса оборудования и технологии механизированной выкладки обшивочных элементов конструкций», 1984 г.

77. ТО 1770 «Разработка технологии и оборудования для механизированной и автоматизированной выкладки деталей из КМ», 1987 г.1ии

78. ТО 1781 «Модернизация установки.выкладки», 1987 г.

79. ТО 1781 «Разработка технологии и оборудования для механизированной и автоматизированной выкладки из КМ», 1988 г.

80. ТО 1911 «Разработка автоматизированной технологии изготовления натурных панелей кессона крыла изд. 22», 1989 г. ' ^

81. Тюдзе Р., Каваи Т. «Физическая химия полимеров», М., 1977 г.

82. Фери Дж. «Вязкоупругие свойства полимеров», М., 1963 г.

83. Френкель Я.И. «Кинетическая теория жидкости», М. Л., 1968 г.

84. Шахпаронов М.И. «Механизмы быстрых процессов в жидкостях», М., 1980 г.

85. ШенМ. «Вязкоупругая релаксация в полимерах», М., 1974 г.

86. Шен М. «Вязкоупругая релаксация в полимерах», М., Мир, 1974 г.

87. Шлихтинг Г. «Теория пограничного слоя» пер. с нем., М., Наука, 1974 г.

88. Штайерман И.Я. «Контактная задача теории упругости» М., Гос-техиздат, 1949 г.1. Рис. 1 /1б ut/4 прёпрег/1 ь р/врве bE'/lHkEUME Ь 50 РУ55.рис. 2 /íewt4 препрегд <4 ра30с-5£fe âû 0/45 1 ЙелЕЦИЕ -la И К. Mcpedhee рдссто^иие меж<Ь ropi5/ihu мки