Details

Повышение надежности и долговечности композитных труб является актуальной задачей для современных строительных технологий. В диссертационном исследовании разработан научно обоснованный метод управления составом и механическими характеристиками стеклобазальтопластиковых труб с применением теории фракталов, направленного на сокращение объема испытаний. В работе предложено использование теории фракталов для регулирования структуры и состава труб, что позволило установить закономерности влияния структурных факторов (размерности фрактальной структуры волокна и связующего) на предел прочности при растяжении, сжатии и модуль упругости. Исследования выполнены на основе механических испытаний и моделирования. Разработаны модели прогнозирования характеристик труб, включающие анализ фрактальных размерностей, что позволяет проводить экспресс-контроль их качества с высокой точностью (относительная погрешность прогнозирования 3–7%). Научная новизна работы заключается в установлении влияния структурной неоднородности на эксплуатационные характеристики композитных труб, что позволяет оценивать их поведение в условиях эксплуатации. Разработан неразрушающий метод контроля качества труб, основанный на анализе взаимосвязи между структурными параметрами и механическими свойствами. Практическая значимость заключается в разработке рекомендаций для промышленного производства композитных труб с заданными характеристиками, что позволяет сократить объем лабораторных испытаний и снизить издержки на этапе проектирования.

• Введение
• Глава 1. Обзор и актуальность темы исследования
  • 1.1 Характеристики гибридных стеклобазальтопластиковых композитных труб
  • 1.2 Основные характеристики стеклопластиковых композитных труб
  • 1.3 Современное состояние исследований оценки дефектов в композитных трубах и их влияния на свойства материала
  • 1.4 Неразрушающий контроль композитных труб: современное состояние и перспективы
  • 1.5 Фрактальная геометрия как инструмент оценки качества композитных труб
  • 1.6 Выводы по главе 1
• Глава 2. Методы и материалы исследования
  • 2.1 Стеклобазальтопластиковые композитные трубы
  • 2.2 Стеклопластиковые композитные трубы
  • 2.3 Механические испытания стеклобазальтопластиковых труб
  • 2.4 Механические испытания стеклопластиковых труб
  • 2.5 Экспериментальные исследования стеклобазальтопластиковых труб
  • 2.6 Экспериментальные исследования стеклопластиковых труб
  • 2.7 Выводы по главе 2
• Глава 3. Основные этапы метода управления и прогноза свойств стеклобазальтопластиковых труб с применением теории фракталов
  • 3
  • 3.1 Постановка задачи по реализации основных этапов метода управления и прогноза свойств стеклобазальтопластиковых труб
  • 3.2 Определение рабочей области параметров стеклобазальтопластиковых труб
  • 3.3 Определение рабочей области рецептурно-технологических факторов для прогноза критериев качества стеклобазальтопластиковых труб
  • 3.4 Влияние рецептурных факторов и структуры на свойства стеклобазальтопластиковых труб
  • 3.5 Проверка на адекватность разрабатываемого метода на примере реализованных экспериментов с полиуретановой смолой
  • 3.6 Выводы по главе 3
• Глава 4. Установление связи между фрактальной размерностью и механическими свойствами композитных труб
  • 4
  • 4.1 Организация фрактального моделирования композитных материалов
  • 4.2 Метод вычисления фрактальной размерности структуры
  • 4.3 Определение границ фрактальности (самоподобия) структуры и оценка степени неоднородности структуры исследуемых композитных труб с применением мультифрактального анализа
  • 4.4 Установление чувствительности между структурой и свойствами труб
  • 4.5 Установление взаимосвязи между размерностными оценками структуры и механическими свойствами
  • 4.6 Выводы по главе 4
• Глава 5. Применение фрактального метода для оценки неоднородности структуры и причин ее разрушения
  • 5.1 Фрактальный анализ зон разрушения полимерной трубы, армированной стекловолокном
  • 5.2 Модель прогноза осевой прочности стеклопластиковых труб
  • 5.3 Выводы по главе 5
• Глава 6. Технико-экономическое обоснование и внедрение методА управления и прогноза свойств стеклобазальтопластиковых труб с применением теории фракталов
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 6.1 Структурная схема разработанного метода управления и прогноза свойств труб
  • 6.2 Эффективность применения стеклобазальтопластиковых, стеклопластиковых труб в различных климатических условиях
  • 6.3 Экономический расчет эффективности разработанного метода управления и прогноза свойств труб
  • 6.4 Выводы по главе 5
• Заключение
  • Список сокращений и условных обозначений
  • Словарь терминов
  • Список литературы
  • ПРИЛОЖЕНИЯ
  • Приложение А. Акт стендовых испытаний образца из базальтопластика
  • Приложение Б. Протокол испытаний труб кольцевых стеклопластиковых
  • Приложение В. Протокол испытания на сжатие стеклопластика
  • Приложение Г. Внедрение результатов диссертационной работы в ООО «МЕПОС»
  • Приложение Д. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ
  • Приложение Е. Внедрение результатов диссертационной работы в ООО «ГидроИзолГрупп»