|
|
|
Главная – Журналы – Прикладная механика и техническая физика 2020 номер 4
Array
(
[SESS_AUTH] => Array
(
[POLICY] => Array
(
[SESSION_TIMEOUT] => 24
[SESSION_IP_MASK] => 0.0.0.0
[MAX_STORE_NUM] => 10
[STORE_IP_MASK] => 0.0.0.0
[STORE_TIMEOUT] => 525600
[CHECKWORD_TIMEOUT] => 525600
[PASSWORD_LENGTH] => 6
[PASSWORD_UPPERCASE] => N
[PASSWORD_LOWERCASE] => N
[PASSWORD_DIGITS] => N
[PASSWORD_PUNCTUATION] => N
[LOGIN_ATTEMPTS] => 0
[PASSWORD_REQUIREMENTS] => Пароль должен быть не менее 6 символов длиной.
)
)
[SESS_IP] => 13.58.188.166
[SESS_TIME] => 1732179182
[BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
[fixed_session_id] => 90d22a098bc1f42fa9cdf61b352fa4d5
[UNIQUE_KEY] => d69cb3fd2e06833fca0bddcc29c3eb12
[BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
(
[LOGIN] =>
[POLICY_ATTEMPTS] => 0
)
)
2020 год, номер 4
|
В.Ш. Шагапов1, Р.А. Башмаков2, Г.Р. Рафикова1, З.З. Мамаева1
1Институт механики им. Р. Р. Мавлютова, Уфа, 450054, Россия
Shagapov@rambler.ru
2Башкирский государственный университет, Уфа, 450000, Россия
Bashmakov_Rustem@mail.ru
Ключевые слова: собственные колебания, собственные частоты, гидроудар, скважина, фильтрация жидкости, затухающие колебания, natural vibrations, natural frequencies, water hammer, well, fluid filtration, damped vibrations
Страницы: 5-14
Аннотация >>
Исследуются собственные колебания столба жидкости в вертикальной скважине, возникающие при резком закрытии или открытии скважины (гидроударе). При этом период колебаний, интенсивность их затухания определяются не только протяженностью столба жидкости в скважине, ее диаметром и реологическими свойствами жидкости, но и коллекторскими характеристиками призабойной зоны пласта (в частности, коэффициентами проницаемости, качеством перфорации скважин и свойствами трещин, образовавшихся вследствие гидроразрыва пласта). С использованием математической модели, описывающей движение столба жидкости в скважине и фильтрацию в призабойной зоне, найдены решения задачи о собственных затухающих колебаниях столба жидкости в скважине. Получены характеристические уравнения для определения комплексных частот (частоты колебаний и коэффициента затухания). Изучены зависимости частоты колебаний, коэффициента затухания и декремента затухания от проницаемости пласта, найдена амплитуда колебаний в различных точках скважины.
DOI: 10.15372/PMTF20200401 |
|
Р.Х. Болотнова, Э.Ф. Гайнуллина
Институт механики им. Р. Р. Мавлютова, Уфа, 450054, Россия
bolotnova@anrb.ru
Ключевые слова: ударная волна, водная пена, пакет OpenFOAM, численное моделирование, shock wave, aqueous foam, OpenFOAM package, numerical modeling
Страницы: 15-21
Аннотация >>
С использованием новых экспериментальных данных исследовано распространение ударной волны в слое водной пены и проведена визуализация динамики водосодержания в пене под воздействием этой волны. Разработана математическая модель, описывающая поведение пены как неньютоновской жидкости. В модели учитываются эффективная вязкость Гершеля - Балкли, межфазные теплообменные процессы в рамках модели Ранца - Маршалла и уравнения состояния, описывающие термодинамические свойства компонентов водной пены. Модель численно реализована в разработанном решателе в пакете OpenFOAM. Проанализировано влияние водной пены на эволюцию ударной волны.
DOI: 10.15372/PMTF20200402 |
|
Д.А. Губайдуллин, Ю.В. Федоров
Институт механики и машиностроения, Казань, 420111, Россия
gubaidullin@imm.knc.ru
Ключевые слова: акустические волны, пузырьки газа, прослойка жидкости, вязкоупругая оболочка, модифицированное уравнение Рэлея - Ламба, межфазный теплообмен, дисперсионное уравнение, acoustic waves, gas bubbles, liquid interlayer, viscoelastic shell, modified Rayleigh-Lamb equation, interfacial heat transfer, dispersion equation
Страницы: 22-30
Аннотация >>
Получено модифицированное уравнение Рэлея - Ламба, учитывающее радиальные колебания покрытой вязкоупругой оболочкой капли жидкости, в центре которой находится пузырек газа и которая помещена в вязкоупругую среду. Для случая малых колебаний включения решена задача о теплообмене между газом, жидкой фазой, вязкоупругой оболочкой и несущей жидкостью. Выведено дисперсионное уравнение для пузырьковой среды. Исследовано влияние оболочки включений, вязкоупругости несущей фазы на динамику акустических волн. Проведено сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными.
DOI: 10.15372/PMTF20200403 |
|
А.А. Губайдуллин1,2, О.Ю. Болдырева1
1Тюменский Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Тюмень, 625026, Россия
A.A.Gubaidullin@yandex.ru
2Тюменский государственный университет, Тюмень, 625003, Россия
Ключевые слова: пористая среда, газовый гидрат, волны, отражение, porous medium, gas hydrate, waves, reflection
Страницы: 31-38
Аннотация >>
Проведено моделирование распространения гармонических и импульсных волн в слоистой пористой среде, один из слоев которой содержит газовый гидрат. Показано, что полученная волновая картина позволяет прогнозировать наличие гидрата в слое и его толщину, если при этом выполнены термобарические условия существования газового гидрата.
DOI: 10.15372/PMTF20200404 |
|
Ш.В. Сандуляну1,2
1Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, Москва, 119526, Россия
shtefan.sanduleanu@gmail.com
2Московский физико-технический институт, Долгопрудный, 141701, Россия
Ключевые слова: вязкое взаимодействие пузырьков, функция тока Стокса, осевая симметрия, viscous interaction of bubbles, Stokes stream function, axial symmetry
Страницы: 39-45
Аннотация >>
Рассматривается взаимодействие двух сферических пузырьков с переменными радиусами при движении в вязкой жидкости вдоль линии, соединяющей их центры. Функция тока, удовлетворяющая уравнению Стокса, найдена в бисферических координатах в виде ряда по полиномам Гегенбауэра. Выражения для вязких сил, действующих на сферы, представлены в виде бесконечных рядов. Вблизи зоны контакта пузырьков получены асимптотические выражения для этих сил.
DOI: 10.15372/PMTF20200405 |
|
А. Немати, Х. Саффари, Б. З. Вамерзани, Р. Азизи, С. М. Хоссейналипур, Х. Мири
Иранский университет наук и технологий, Тегеран, Иран
nemati.arash.92@gmail.com
Ключевые слова: неустойчивость вязкостного пальцеобразования, закон Дарси для двухфазной жидкости, пористая среда, поток смешивающихся жидкостей, viscous fingering instability, two-phase Darcy's law, porous media, miscible flow displacement
Страницы: 46-53
Аннотация >>
С использованием закона Дарси для двухфазной жидкости и уравнения переноса численно исследуется неустойчивость процесса пальцеобразования в смешивающихся жидкостях. Изучено влияние отношения вязкости вытесняемой жидкости к вязкости вытесняющей жидкости, а также анизотропии и пористости среды на процесс пальцеобразования. Исследуется структура пальцев, а также процессы их расщепления и распространения. С использованием алгоритма обработки изображений получена оценка таких параметров неустойчивости, как время проникания (замещения), эффективность проникания, фрактальная размерность. Установлено, что с увеличением отношения вязкостей жидкостей увеличивается сложность структуры пальцев, уменьшаются эффективность и время проникания вытесняющей жидкости. Показано, что увеличение проницаемости в направлении, перпендикулярном направлению потока, приводит к интенсификации процесса неустойчивости и увеличению фрактальной размерности. При высокой проницаемости в направлении, перпендикулярном направлению потока, изменение пористости практически не оказывает влияния на процесс вязкостного пальцеобразования.
DOI: 10.15372/PMTF20200406 |
|
С.И. Герасимов1,2,3,4, А.В. Зубанков1,2, А.П. Калмыков1, С.А. Капинос1, Е.Г. Косяк2, П.Г. Кузнецов2
1Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саров, 607190, Россия
s.i.gerasimov@mail.ru
2Саровский физико-технический институт, Саров, 607186, Россия
alex-zub@yandex.ru
3Нижегородский государственный технический университет им. Р. А. Алексеева, Нижний Новгород, 603950, Россия
4Институт проблем машиностроения РАН, Нижний Новгород, 603024, Россия
Ключевые слова: поликристаллический лед, соленый лед, цилиндрический ударник, динамическая твердость, каверна, polycrystalline ice, saline ice, cylindrical impactor, dynamic hardness, cavity
Страницы: 54-58
Аннотация >>
Приводятся результаты экспериментального исследования нормального соударения цилиндрических ударников с морским льдом. Анализируется динамика развития волновых процессов в толще соленой ледяной преграды и поведение сил сопротивления прониканию ударников при различных значениях скорости соударения. Рассматривается возможность использования индукционных сечений для фиксации во времени положения ударников в преграде в диапазоне начальных значений скоростей $800\div1500$ м/с. С использованием метода импульсного рентгенографирования получены диаграммы движения (зависимость глубины от времени) и размеры образующихся каверн.
DOI: 10.15372/PMTF20200407 |
|
В.К. Баранов1, А.М. Глыбин1, А.Г. Голубинский1, Б.Е. Гриневич1, П.В. Дудай1, А.А. Зименков1, А.В. Ивановский1,2, А.И. Краев1, В.И. Мамышев1, Н.И. Ситникова1
1Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, 607188 Саров, Россия
baranov@elph.vniief.ru
2Саровский физико-технический институт, 607189 Саров, Россия
ivanovsky@elph.vniief.ru
Ключевые слова: дисковый взрывомагнитный генератор, цилиндрический конденсированный лайнер, взрывчатое вещество, каскадная система, ударник, disk magnetic explosive generator, cylindrical condensed liner, explosive, cascade system, impactor
Страницы: 59-66
Аннотация >>
Предложен способ уменьшения характерного времени действия импульса, создаваемого взрывомагнитными генераторами. Проведен эксперимент, результаты которого подтверждают возможность реализации такого способа на практике.
DOI: 10.15372/PMTF20200408 |
|
И. Кудинов, А.В. Еремин, Р.М. Клеблеев, В.К. Ткачев
Самарский государственный технический университет, Самара, 443100, Россия
igor-kudinov@bk.ru
Ключевые слова: теплообмен в движущейся жидкости, переменные граничные условия, диссипация энергии, дополнительная искомая функция, дополнительные граничные условия, интегральный метод теплового баланса, heat transfer in moving fluid, variable boundary conditions, energy dissipation, additional new function, additional boundary conditions, heat balance integral method
Страницы: 67-76
Аннотация >>
C использованием дополнительной искомой функции и дополнительных граничных условий в интегральном методе теплового баланса и с учетом диссипации энергии при изменяющемся по продольной координате граничном условии первого рода получено приближенное аналитическое решение задачи о теплообмене для движущейся в цилиндрическом канале жидкости. Показано, что применение дополнительной искомой функции, определяющей изменение температуры по продольной переменной в центре канала, позволяет свести решение уравнения в частных производных к интегрированию обыкновенного дифференциального уравнения. Дополнительные граничные условия найдены таким образом, чтобы при их выполнении для искомого решения удовлетворялось дифференциальное уравнение в граничных точках.
DOI: 10.15372/PMTF20200409 |
|
С.М. Аульченко, Е.В. Картаев
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия
aulchsm@mail.ru
Ключевые слова: диоксид титана, диоксид кремния, композитная частица, плазмохимический реактор, односкоростная многокомпонентная среда, гомогенная и гетерогенная реакции, коагуляция, titanium dioxide, silicon dioxide, composite particle, plasma-chemical reactor, one-velocity multispecies medium, homogeneous and heterogeneous reactions, coagulation
Страницы: 77-83
Аннотация >>
Проведено моделирование одностадийного синтеза композитных наночастиц диоксида титана и диоксида кремния в рабочей зоне плазмохимического реактора с использованием хлоридного метода, основанного на совместном окислении тетрахлоридов титана и кремния при предварительном смешении реагентов путем барботажа. В рамках разработанной модели получены данные о размере ядер композитных частиц, толщине оболочки и количестве частиц, покрытых и не покрытых оболочкой.
DOI: 10.15372/PMTF20200410 |
|
А. Хан1, Е.К. Спиридонов1, Д. Ф. Хабарова1, Х. Санаулла2, А. Бахадар3, М. Звави3, М. Алгарни3, Б. Фелембан4
1Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, 454080, Россия
drafrasyabkhan7@gmail.com
2Университет Тон Дук Тханг, Хошимин, Вьетнам
khairuddin.sanaullah@tdtu.edu.vn
3Университет короля Абдулазиза, Рабиг, 21911, Саудовская Аравия
absali@kau.edu.sa
4Таифский университет, Таиф, Саудовская Аравия
b.felemban@tu.edu.sa
Ключевые слова: литье, гидродинамика, пузырьки, струя, подводящая трубка, casting, hydrodynamics, bubbles, jets, downcomer
Страницы: 84-95
Аннотация >>
Приводятся результаты маломасштабного эксперимента, в котором исследуются основные характеристики двухфазного (воздух - вода) течения, имеющего место в производственном процессе непрерывного литья. Жидкость и газ подавались в подводящую трубку через кольцеобразную насадку. Жидкость в виде пленки стекала по стенке подводящей трубки в двухфазную (воздух - вода) среду, содержащую пузырьки. Показано, что характеристики течения (содержание газа, горизонтальная скорость струи и др.), определенные с использованием модели дрейфа потока, согласуются с экспериментальными данными. Исследована зависимость угла наклона истекающей из сопла струи от глубины погружения сопла в жидкость и скорости движения жидкости в подводящей трубке.
DOI: 10.15372/PMTF20200411 |
|
В.П. Радченко, В.В. Цветков, М.Н. Саушкин
Самарский государственный технический университет, Самара, 443100, Россия
radchenko.vp@samgtu.ru
Ключевые слова: остаточные напряжения, поверхностное пластическое упрочнение, цилиндрический образец, ползучесть, релаксация, растяжение, кручение, внутреннее давление, краевая задача, residual stresses, surface plastic reinforcement, cylindrical sample, creep, relaxation, tension, torsion, internal pressure, boundary-value problem
Страницы: 96-107
Аннотация >>
Разработан метод решения краевой задачи релаксации остаточных напряжений в поверхностно упрочненном полом цилиндре при комбинированном нагружении осевой силой, крутящим моментом и внутренним давлением. Предложены методики определения напряженно-деформированного состояния после упрочнения и его кинетики в процессе ползучести. Исследовано воздействие внутреннего давления совместно с растягивающей нагрузкой либо крутящим моментом на толстостенный цилиндрический образец из сплава ЖС6КП после пневмодробеструйной обработки. Приведены расчетные эпюры для компонент тензора напряжений при мгновенном температурно-силовом нагружении, в процессе ползучести и после разгрузки и выполнен их анализ. Проведено сопоставление поведения неупрочненных и упрочненных образцов на стадии установившейся ползучести после полной релаксации остаточных напряжений.
DOI: 10.15372/PMTF20200412 |
|
А.М. Сорокин1, А.В. Бойко1, А.П. Чупахин2, А.А. Черевко2
1Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, 630090, Россия
amsorokin@ngs.ru
2Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, 630090, Россия
chupakhin@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: пульсирующие течения, каналы, гемодинамика, автоматизированный измерительный комплекс, pulsed flows, channels, hemodynamics, automated measurement system
Страницы: 108-113
Аннотация >>
Представлена система для автоматизированного исследования пульсирующих течений жидкости в каналах с помощью специального стенда. С использованием рассматриваемой системы в специально разработанной компьютерной программе задается пульсирующий расход жидкости, а также проводится контроль за выполнением задания. Стенд протестирован с использованием расходомера.
DOI: 10.15372/PMTF20200413 |
|
В.Н. Паймушин1,2, В.А. Фирсов1, В.М. Шишкин3
1Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева, Казань, 420111, Россия
vpajmushin@mail.ru
2Казанский федеральный университет, Казань, 420008, Россия
3Вятский государственный университет, Киров, 610000, Россия
tism1@rambler.ru
Ключевые слова: пластина, демпфирующее покрытие, логарифмический декремент колебаний, конечный элемент, комплексная частота, plate, damping coating, logarithmic decrement of vibrations, finite element, complex frequency
Страницы: 114-127
Аннотация >>
Рассмотрены классические способы поверхностного демпфирования изгибных колебаний тонкостенных конструкций и перспективный интегрированный способ демпфирования с использованием покрытия, состоящего из двух слоев материала с выраженными вязкоупругими свойствами, между которыми располагается тонкий армирующий слой высокомодульного материала. Создан конечный элемент с 14 степенями свободы для моделирования удлиненной пластины с указанным демпфирующим покрытием, позволяющий учитывать поперечное обжатие демпфирующих слоев при высокочастотных колебаниях пластины. С использованием метода итераций решена обобщенная задача определения комплексных собственных значений нижней части спектра комплексных форм и частот свободных колебаний демпфированной пластины с учетом частотной зависимости динамических модулей упругости материала. По мнимым частям комплексных собственных частот и относительному рассеянию энергии при резонансе определены демпфирующие свойства пластины.
DOI: 10.15372/PMTF20200414 |
|
И.О. Богульский1,2, Ю.М. Волчков3,4
1Сибирский федеральный университет, Красноярск, 660041, Россия
bogul.io@ya.ru
2Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, 660049, Россия
3Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, 630090, Россия
volk@hydro.nsc.ru
4Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, 630090, Россия
Ключевые слова: численные методы, константы диссипации, импульсное нагружение, упругие деформируемые тела, numerical methods, dissipation constants, pulsed loading, elastic deformable solids
Страницы: 128-140
Аннотация >>
С использованием явных алгоритмов численного решения, основанных на нескольких локальных аппроксимациях каждой из искомых функций линейными полиномами, исследуются три способа аппроксимации младших недифференциальных членов в уравнениях динамических задач механики деформируемых тел. При построении алгоритма формулируются дополнительные уравнения, основанные на законе сохранения энергии. Изучены свойства предлагаемых схем: диссипативность, монотонность и устойчивость. Приводятся результаты численного решения задачи о деформировании упругой пластины с постоянными по ее толщине деформациями сдвига (модель Тимошенко). Результаты численного решения задачи о деформировании упругого диска при импульсном нагружении сравниваются с аналитическим решением этой задачи.
DOI: 10.15372/PMTF20200415 |
|
С.А. Кинеловский
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, 630090, Россия
skineg41@gmail.com
Ключевые слова: полиморфизм, ударная волна, графит, алмаз, фазовый переход, polymorphism, shock wave, graphite, diamond, phase transition
Страницы: 141-150
Аннотация >>
Рассмотрена модель, позволяющая на основе экспериментальных данных о сжатии вещества ударной волной описать процесс полиморфного фазового перехода в ударной волне. При этом полагается, что фазовый переход в непористом веществе имеет мартенситный характер и происходит в стационарной ударной волне, возникающей позади первой в непосредственной близости от нее. Определены условия возникновения этой ударной волны. Модель апробирована для непористого пиролитического графита. Показано, что модель удовлетворительно описывает экспериментальные результаты, полученные в различных исследованиях для этого типа графита.
DOI: 10.15372/PMTF20200416 |
|
Э. Селахи
Исламский университет Азад, Мервдешт, Иран
selahi@miau.ac.ir
Ключевые слова: болтовые соединения, подводная ударная волна, композиты, разрушение, T- и L-образные соединения, bolted-bonded joint, underwater shock pressure, composites, performance and failure analysis, T-joint, L-joint
Страницы: 151-161
Аннотация >>
С помощью метода конечных элементов выполнено численное моделирование разрушения гибридных вертикальных T- и L-образных болтовых соединений, подвергаемых воздействию подводной ударной волны. В качестве соединяемых материалов использовались ортотропные волокнистые композиты, болты и клеевые слои, изготовленные из изотропных материалов. Установлено, что гибридные вертикальные T- и L-образные болтовые соединения существенно прочнее клеевых T- и L-образных соединений.
DOI: 10.15372/PMTF20200417 |
|
В.М. Мирсалимов
Азербайджанский технический университет, Баку, AZ1073, Азербайджан
mir-vagif@mail.ru
Ключевые слова: тонкая пластина, упругопластическая задача, граница раздела упругих и пластических деформаций, зона предразрушения, зарождение трещины, thin plate, elastoplastic problem, interface between elastic and plastic deformations, pre-fracture zone, crack nucleation
Страницы: 162-173
Аннотация >>
Рассматривается плоская упругопластическая задача о распределении напряжений в тонкой пластине с круговым отверстием с учетом зарождения и развития трещин в зоне упругости. Считается, что круговое отверстие находится в зоне пластических деформаций. Предполагается, что в процессе нагружения в зоне упругой деформации пластины происходит зарождение трещин и разрушение материала пластины. Задача решается с использованием методов теории возмущений и теории сингулярных интегральных уравнений.
DOI: 10.15372/PMTF20200418 |
|
А. Х. Холизаде Паша, А. Садехи
Исламский университет Азад, Дамаванд, Иран
alihosseing@gmail.com
Ключевые слова: атомно-силовой микроскоп, консоль кинжальной формы, демпфирование, балка Тимошенко, погружение в жидкость, atomic force microscope, dagger-shaped cantilever, damping effect, Timoshenko beam theory, immersion in liquid
Страницы: 174-183
Аннотация >>
Исследуется нелинейное динамическое поведение погруженной в жидкость консоли атомно-силового микроскопа, имеющей кинжальную форму. Поведение консоли моделируется с использованием теории балок Тимошенко, учитывающей инерцию поворота поперечного сечения и поперечный сдвиг. При моделировании взаимодействия зонда консоли и поверхности образца используется теория Герца. В качестве жидкости, в которую погружается зонд, рассматривались вода, метанол, ацетон и углеродистый тетрахлорид. Во всех случаях обнаружено разупрочнение материала консоли. С увеличением вязкости жидкости резонансная частота уменьшается. Показано, что результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными.
DOI: 10.15372/PMTF20200419 |
|
С. Л. Ван, С. Ц. Ян, Ж. Чзан
Колледж гражданского строительства и транспорта, Цзилинь, 132013, Китай
tumuwxl@126.com
Ключевые слова: пьезоэлектрический материал, некруговая полость, концентрация динамических напряжений, горизонтально поляризованная волна, комплексная переменная, конформное отображение, piezoelectric material, non-circular hole, dynamic stress concentration, SH-wave, complex variable, conformal mapping
Страницы: 184-192
Аннотация >>
Изучаются динамические напряжения при распространении плоской гармонической горизонтально поляризованной волны в пьезоэлектрическом материале с некруговым отверстием. С использованием конформного преобразования задача для материала с некруговым отверстием сводится к задаче для материала с круговым отверстием. Для определения неизвестных коэффициентов в аналитическом выражении для коэффициента концентрации динамических напряжений используются краевые условия. Исследовано влияние волнового числа набегающей волны, пьезоэлектрической константы материала и коэффициента эксцентриситета полости на распределение коэффициента концентрации динамических напряжений. Установлено, что распределение коэффициента динамических напряжений в окрестности полости со стороны, обращенной к набегающей волне, существенно отличается от распределения коэффициента динамических напряжений в области, находящейся на противоположной стороне.
DOI: 10.15372/PMTF20200420 |
|
О.А. Дышин, И.А.о. Габибов, Д.Н.о. Асланов, А.Д.г. Сулейманова
Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности, Баку, Az1010, Азербайджан
oleg.dyshin@mail.ru
Ключевые слова: металлополимер, межфазная область, наполнитель, нанокластер, рыхлоупакованная матрица, фрактальная размерность, микромеханическая модель, metal polymer, interfacial region, filler, nanocluster, loose-packed matrix, fractal dimension, micromechanical model
Страницы: 193-200
Аннотация >>
На основе микромеханической модели прочности на растяжение полимерного композита показано, что в отличие от случая адгезии между двумя полимерами, когда наблюдается линейная зависимость толщины межфазной области от степени межфазной адгезии, прочность материала межфазной области в нанокомпозитах типа полимер - высокомодульный наполнитель уменьшается по мере увеличения ее толщины. С использованием фрактальной модели межфазных взаимодействий получены оценки пороговых значений объемных долей нанокластеров эпоксидной полимерной матрицы и металлических наночастиц наполнителя, при переходе через которые происходит ослабление процесса передачи механического напряжения от полимерной матрицы к наполнителю. Показано, что превышение порогового значения объемной доли наполнителя приводит к нарушению агрегативной устойчивости наполнителя и уменьшению значений безразмерного параметра микромеханической модели, характеризующего степень межфазной адгезии. При дальнейшем увеличении объемной доли наполнителя значения этого параметра становятся отрицательными, при этом прочность композита практически не увеличивается.
DOI: 10.15372/PMTF20200421 |
|
Л. Ф. Юй1, Ч. Г. Цзо2, Л. Ли1, Ш. Х. Лю2, Ш. Т. Чжао1
1Исследовательский институт химической защиты, Пекин, Китай
fhyulf86@163.com
2Университет Цинхуа, Пекин, Китай
zhigang200@tsinghua.edu.cn
Ключевые слова: полимер, круглая струя, моды разрушения, межфазные возмущения, нерелаксированные напряжения, polymer, round jet, breakup pattern, interfacial disturbance, unrelaxed stresses
Страницы: 201-210
Аннотация >>
Приведены результаты экспериментального исследования разрушения струй слабоконцентрированного полимерного раствора, вытекающих из сопла в неподвижный воздух со скоростями 30÷87 м/c. Полимерный раствор представляет собой растворенный в дистиллированной воде полиэтиленоксид с длинными цепочками, относительная молекулярная масса которого равна нескольким миллионам. Концентрация раствора составляет порядка 10-4. Процесс разрушения струи регистрировался высокоскоростной камерой через четыре окна, установленные вдоль струи. Показано, что характер разрушения струи слабоконцентрированного полимерного раствора отличен от характера разрушения струи ньютоновской жидкости. Обнаружено, что маломасштабные межфазные возмущения подавляются, в то же время наблюдается закрученный столб жидкости, колеблющийся с большой амплитудой. При значении скорости струи, превышающем критическое значение, происходит отслоение с поверхности струи жидких пленок и волокон. Обнаружено четыре типа разрушения струи. Установлено, что диаметры основного столба жидкости и волокон жидкости уменьшаются с увеличением скорости струи.
DOI: 10.15372/PMTF20200422 |
|
