Delist.ru

Методы и средства неразрушающего теплового контроля температурно-временных характеристик структурных превращений в полимерных материалах (15.09.2007)

Автор: Майникова Нина Филипповна

Основные выводы и результаты

Общим результатом работы является научно обоснованное решение проблемы создания многомодельных методов и средств НК температурно-временных характеристик структурных превращений в полимерах и композиционных материалах на их основе.

При решении данной проблемы получены следующие результаты.

1. Предложены основы многомодельного подхода к разработке методов и средств НК структурных переходов в ПМ на множестве состояний функционирования системы.

2. Впервые предложена расчетная модель, теоретически исследован и реализован на практике теплофизический метод неразрушающего определения законов движения границ ФП в полимерных материалах.

3. Разработаны математические модели распространения тепла в объектах контроля от действия бесконечного плоского и поверхностного сферического постоянной мощности источников тепла. Получены решения соответствующих краевых задач, пригодные для реализации в методах НК структурных превращений в ПМ.

4. Впервые созданы и исследованы новые многомодельные методы НК структурных превращений в ПМ, обеспечивающие оперативность, надежность и достаточную точность за счет использования рабочих участков нескольких термограмм, зафиксированных при нагреве и остывании объектов контроля. Реализован самоконтроль работы ИИС НК температурно-временных характеристик структурных превращений в ПМ при каждой реализации эксперимента.

5. Разработаны и исследованы два новых способа НК структурных превращений в ПМ, защищенные патентами на изобретения Российской Федерации и свидетельствами об официальной регистрации программ. Первый ( по аномальным изменениям ТФС

в областях структурных переходов при нагреве и остывании изделий из ПМ с предварительной градуировкой ИИС по образцовым мерам. Второй ( по ряду параметров

математических моделей, адекватно описывающих рабочие участки экспериментальных термограмм, и по величинам дисперсии этих параметров без дополнительных градуировочных экспериментов.

Третий способ может быть реализован одновременно с двумя вышеупомянутыми способами. Данный способ основан на регистрации первой производной по времени от основной величины – температуры в нескольких точках контроля исследуемого полимерного тела в динамических термических режимах при нагреве и остывании.

6. Выполнена оценка адекватности разработанных математических моделей реальным тепловым процессам эксперимента.

7. Разработаны математическое, алгоритмическое, программное и техническое обеспечения ИИС и мобильных приборов, реализующих многомодельные методы НК температурно-временных характеристик структурных превращений в полимерах и композиционных материалах на их основе.

8. Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований приняты к использованию и внедрены в различных научно-исследовательских и промышленных предприятиях и организациях России в виде методик НК, программных продуктов, ИИС и мобильных приборов, а также используются в учебном процессе Тамбовского государственного технического университета.

Обозначения и аббревиатуры

; (( – временной интервал измерения температуры; V* – скорость изменения температуры; W – мощность на нагревателе; к, m, p0i, p1i, p2i, p3i – коэффициенты; ИИС – информационно-измерительная система; ИЗ – измерительный зонд; капролон – полиамид блочный;

НК – неразрушающий контроль; ПМ – полимерный материал; ПММА – полиметилметакрилат; ПС – полистирол; ПТФЭ – политетрафторэтилен; ПЭНП – полиэтилен низкой плотности; ТФС – теплофизические свойства; ТА – термический анализ;

ТП – термоприемник; Ф4К20 – коксонаполненный фторопласт.

Индексы: 1 – объект контроля (исследуемое изделие из ПМ); 2 – материал подложки зонда; 1ф, 2ф – новая и старая фазы; п – переход; пл – плоский; нп – начало перехода.

Основные результаты диссертации представлены в следующих публикациях

(? – в журналах по перечню ВАК, в других изданиях, учитываемых ВАК):

Монографии, препринт

1.  Многомодельные методы в микропроцессорных системах неразрушающего

контроля теплофизических характеристик материалов / С.В. Мищенко, Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев, Н.П. Жуков, И.В. Рогов. – Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2001. – 112 с.

2.? Майникова Н. Ф. Многомодельный метод неразрушающего теплофизического контроля структурных превращений в полимерных материалах / Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев, А.С. Чех // Вестник Тамбовского государственного технического университета. – 2003. – Т.9, № 2. Рубрика 01. Препринт № 07. – 36 с.

3.  Жуков Н.П. Многомодельные методы и средства неразрушающего контроля теплофизических свойств твердых материалов и изделий / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова //

Монография. – М.: Машиностроение – 1, 2004. – 288 с.

Публикации в журналах, трудах конференций

и других изданиях, патенты, свидетельства:

4.? Майникова Н.Ф. Измерительная система и метод неразрушающего контроля структурных превращений в полимерных материалах / Н.Ф. Майникова // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2006. – № 1. – С. 56 – 61.

5.? Жуков Н.П. Моделирование процесса теплопереноса от плоского источника

тепла постоянной мощности при теплофизических измерениях / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова // Инженерно-физический журнал. – 2005. – Т. 78. № 6. – С. 56 – 63.

6.? Майникова Н.Ф. Измерительно-вычислительная система неразрушающего

теплофизического контроля / Н.Ф. Майникова, Н.П. Жуков // Приборы и техника эксперимента. – 2005. – №2. – С. 153 – 154.

7.? Жуков Н.П. Измерительно-вычислительная система неразрушающего контроля теплофизических свойств / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова // Приборы и техника эксперимента. – 2005. – №3. – С. 164 – 166.

8.? Майникова Н.Ф. Об одном методе термического анализа для неразрушающего контроля теплофизических свойств полимеров / Н.Ф. Майникова, И.В. Рогов, А.А. Балашов // Пластические массы. ( 2001. ( № 2. ( С. 30 ( 33.

9.? Майникова Н.Ф. Об одном методе исследования твердофазных переходов

в полимерных материалах / Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев // Пластические массы. – 2002. – № 6. – С. 23 – 26.

10.  Роботизированный контролер теплофизических характеристик твердых материалов / Н.Ф.?Майникова, Ю.Л.?Муромцев, Е.И. Глинкин, В.Н. Чернышов // Тезисы докл. III Всесоюзн. науч. конф. – Челябинск, 1983. – С. 22.

11.  Майникова Н.Ф. Экспериментальное исследование структурных изменений в композиционных материалах / Н.Ф. Майникова, А.П. Пудовкин // Математическое моделирование и оптимизация систем переменной структуры: межвуз. сб. науч. трудов – М.: Моск. ин-т хим. машиностр., 1989. – С. 151 – 155.

загрузка...