ALFABUILD

Объектом исследования является композитный материал под названием ZEDEX-100K на основе полиэтилентерефталата с комплексом наполнителей из минеральных добавок на основе редкоземельных металлов, при взаимодействии с которыми в специальном реакторе изменяется структура полимерной матрицы и физико-механические свойства материала. Целью работы является изучение физико-механических характеристик композитного материала на основе полиэтилентерефталата, используемого для изготовления износостойких подшипников скольжения, а также определение эксплуатационных характеристик втулок судовых труб, изготовленных из этого материала. Метод. Основные физико-механические характеристики исследуемого материала были определены экспериментально. Втулки судовых труб, изготовленные из материала ZEDEX-100K, прошли полномасштабные испытания на износ. Результаты. Экспериментально установлены физико-механические характеристики композиционного материала ZEDEX-100K: средняя плотность - 1327 кг/м3, водопоглощение по массе - 0,07%, твердость по Шору D - 80 единиц, предел прочности при растяжении и модуль упругости - 62 МПа и 2894 МПа соответственно, предел прочности при растяжении и модуль упругости упругость при изгибе составляет 83 МПа и 2577 МПа соответственно, прочность на сжатие - 52 МПа, прочность на сжатие после воздействия дизельного топлива в течение 30 дней - 43 МПа и прочность на сжатие после воздействия морской воды в течение 5 месяцев - 31 МПа. Прочность на изгиб на 34% и 60% выше, чем прочность на растяжение и сжатие соответственно. Прочность на сжатие снизилась на 17% и 40% после воздействия дизельного топлива в течение 30 дней и морской воды в течение 5 месяцев соответственно. Максимально допустимый износ втулки носового и кормового трубных узлов диаметром 4,5 мм, установленных на буксире «Вагис», составит 39 000 часов общего времени работы в кормовой части и 32 500 часов в носовой части судна.

Объектом исследования является отвержденный термореактивный полимер на примере отвержденного эпоксидного полимера. Целью данной работы является совершенствование методов конечно-элементного (КЭ) моделирования структуры отвержденных термореактивных полимеров для прогнозирования их механических, деформационных и термических свойств. Метод. Использовался метод структурного математического моделирования с последующим компьютерным КЭ-моделированием. Структура КЭ-модели была основана на тетраэдрической супрамолекулярной структуре отвержденного полимера. Используя структурную плотность в качестве параметра модели структуры, были определены относительный размер и расположение конечных элементов. Переход от упругого к вязкоупругому поведению контролировался путем изменения структурной плотности и свойств на сжатие/растяжение в местах соединения. Долгосрочная пластическая деформация и релаксация напряжения определялись как результат внутреннего сдвига супрамолекулярной структуры при снижении ее структурной плотности. Численное моделирование напряжений и деформаций было реализовано с помощью компьютерной программы LIRA SAPR. Результаты. Были разработаны численные модели отвержденного эпоксидного полимера, позволяющие с высокой точностью прогнозировать краткосрочные и долгосрочные деформации под нагрузкой с учетом температурного фактора.