Технологические процессы и материалы. Рубрика в журнале - Сибирский аэрокосмический журнал
Модели разрушения волокнистых композиционных материалов
Статья научная
Проведен обзор существующих моделей разрушения волокнистых композиционных материалов. Рассмотре-ны преимущества и неоостатки аналитических и численных подходов.
Бесплатно
Статья научная
Рассчитаны энергии образования вакансий в интерметаллическом гидриде Mg 2NiH 4. Рассмотрен процесс диффузии водорода по вакансионному механизму в данном материале с целью оценки перспективности применения Mg 2Ni в качестве матрицы для хранения водорода. В ходе работы показано, что процесс наводороживания Mg2Ni будет сопровождаться формированием пассивирующая пленка гидрида, что обусловлено прочностью комплексов NiH 4 и высокими потенциальными барьерами перехода вакансии водорода между соседними никелям.
Бесплатно
Моделирование процесса индукционной пайки волноводных трактов из алюминиевых сплавов
Статья научная
Система волноводных трактов представляет собой сложную конструкцию из различных элементов с разнообразной геометрией. Одним из перспективных способов изготовления волноводов является индукционная пайка, основанная на методе индукционного нагрева. Индукционная пайка волноводных трактов обладает рядом технологических особенностей: относительно небольшая разница температуры плавления основного материла АД31 (695-663 0С) и припоя Св. АК12 (577-580 0С) при средней скорости индукционного нагрева 20-25 0С/сек; большое разнообразие типоразмеров элементов волноводных трактов представляет сложность при отработке и последующем воспроизведении технологических параметров процесса индукционной пайки; зоны максимального нагрева элементов волноводных трактов не совпадают с зонами пайки. Поэтому для решения задач управления процессом пайки волноводов необходимо провести моделирование данного процесса. В статье рассмотрена задача моделирования процесса нагрева волновода при индукционной пайке. Сформированы требования к модели. Модель строится на основе дифференциального уравнения теплопроводности. Сформированные требования к модели учитывают геометрические параметры волноводов, физические параметры материалов, начальные и граничные условия, а также неравномерное распределение плотности вихревого тока в волноводе. Предлагается для численного решения уравнения теплопроводности использовать метод конечных разностей. Показан процесс расчета температуры в узлах сетки. Решение осуществляется в два этапа. На первом этапе на промежуточном временном шаге проводится расчет температуры в узлах сетки по оси X, на втором этапе вычисляется температура в узлах сетки по оси Y. Численное решение разностных уравнений по оси X и Y осуществляется методом прогонки. Разработан алгоритм численного решения уравнения теплопроводности.
Бесплатно
Статья научная
Приведен расчет температуры электролита и растворенной массы детали при электрохимической обработке с подвижным катодом.
Бесплатно
Моделирование режима электронно-лучевой сварки тонкостенной конструкции из сплава АД31
Статья научная
В статье содержатся результаты, полученные авторами при исследовании возможности применения электронно-лучевой сварки (ЭЛС) для тонкостенных конструкций из алюминиевого сплава АД31. Сегодня ЭЛС подобных конструкций не используется вследствие отсутствия технологии. В настоящее время на производстве используются другие технологии соединения подобных конструкций, однако они имеют высокую себестоимость, причина которой объясняется высоким процентом брака. Предложенный авторами способ применения ЭЛС позволит существенно повысить качество соединения в тонкостенных конструкциях и воспроизводимость технологического режима сварки изделий. Авторы разработали технологическое решение представленной задачи, опираясь на многолетний опыт по использованию моделей тепловых процессов, сопровождаемых при электронно-лучевой сварке. В качестве предмета исследования предложено моделирование параметров электронно-лучевой сварки тонкостенных труб для волноводных трактов, изготавливаемых из алюминиевого сплава АД31. В статье приведены результаты математического моделирования технологических параметров при нагреве алюминиевого сплава источниками энергии, эквивалентными электронному пучку при ЭЛС. Анализ и оценка результатов моделирования проводилась с применением критерия оптимальности, разработанного авторами. В основе расчетов, выполненных авторами, применен функционал, использующий математические модели нагрева металла комплексным источником тепла, состоящим из подвижных мгновенных точечных и линейного источников энергии. В статье приведены результаты расчетов для пластины толщиной 0,12 см, которая соответствует опытным образцам, применяемых при изготовлении волноводных трактов. В результате путем изменения таких значений, как: ток пучка и скорость сварки, было получено распределение температуры на поверхности изделия в процессе ЭЛС, что показало, применимость моделирования для отработки нового технологического процесса.
Бесплатно
Моделирование систем управления машин дорожно-строительного комплекса
Статья научная
Рассмотрена разработка системы адаптивного автоматического управления уплотняющим рабочим органом. Предлагается алгоритм программного управления рабочим органом асфальтоукладчика. Представлены схемы Simulink-моделей основных элементов подсистемы уплотняющего оборудования асфальтоукладчика. Приводится реализация алгоритма управления на основе программной системы MATLAB&Simulink и результаты моделирования.
Бесплатно
Моделирование теплообменных процессов при электроконтактной резке металлов
Статья научная
Предложена математическая модель теплового состояния заготовки при электроконтакной резке. Разработан способ усовершенствования электроконтактной резки с целью улучшения технологических показателей процесса за счет регулирования температуры в зоне реза при соблюдении рассчитанных режимов обработки.
Бесплатно
Статья научная
Статья содержит результаты научных исследований по моделированию технологических параметров электронно-лучевой сварки. При моделировании использовался материал ВТ-14 толщиной 0,16 см. Целью моделирования выбрано повышение качества сварного шва за счет оптимальной формы и отсутствие дефектов в виде пор и трещин. В расчетах применен концентрированный источник энергии, эквивалентный электронно-лучевому пучку. В ходе исследования теплового процесса нагрева материала авторами разработаны и опробованы критерии, позволяющие оптимизировать такие параметры сварки, как скорость сварки и положение фокусного пятна относительно поверхности нагреваемой детали. Авторы в своих расчетах применили оригинальный метод нахождения скорости сварки и координаты фокусного пятна по функционалам тепловой модели. Используемые математические модели позволили построить контуры зон термического влияния, соизмеримые с формами шва, полученными на образцах во время сварки с технологическими режимами, соответствующими расчетным при моделировании параметров. Такой способ исследований позволил существенно сэкономить затраты на отработку технологического режима сварки для макетного узла. Разработанный авторами алгоритм был успешно опробован на материале АМГ-6 с толщиной 10 см. В процессе моделирования сварки для больших толщин получены результаты, которые необходимо учитывать при оптимизации параметров сварки изделий с большой толщиной. Актуальность излагаемого материала подтверждается востребованностью к качеству технологии сварки конструкций электронным пучком. Исследования авторами этого направления позволят существенно расширить возможности в применении электронно-лучевой технологии для ракетно-космической техники.
Бесплатно
Статья обзорная
Предложена конструкция управляемых дифракционных структур, основанных на линейном электрооптическом эффекте. Теоретически исследовано влияние ориентации электрооптического кристалла, направления распространения световой волны и распределения управляющего электрического поля на параметры управляемых структур. Приведены показатели эффективности управляемых дифракционных структур и рассчитаны их значения для нескольких частных случаев.
Бесплатно
Модернизация нефтехимического производства на химзаводе - филиале ОАО "Красмаш"
Статья научная
Химический завод - филиал ОАО «Красмаш» - на протяжении нескольких лет прилагает усилия по освоению конверсионной (гражданской) продукции. Начато производство тканой полипропиленовой продукции, литья из полиэтилена, выпускаются уплотнители разных типов. В 2007 г. принято решение об организации нефтехимического производства. Был подписан договор с НПО «Катализ» на проектирование установки по переработке нефти на новых принципах. ОАО «ВНИПИЭТ» разработан проект производства малотоннажной химии (ПМХ) со всей инфраструктурой: хранилищами нефти, мазута, дизельного топлива, бензина, наливными эстакадами и др.
Бесплатно
Модификация структуры и магнитных свойств при переделе аморфной ленты в плазмонапыленное покрытие
Статья научная
Рассмотрены вопросы влияния технологических процессов изготовления массивных аморфных материалов на формирование структурного состояния и магнитных свойств покрытий. Выявлено, что модификация структуры происходит в образованиях свыше 100 А, а в пределах атомных масштабов не наблюдается. Термообработка улучшает магнитные свойства покрытий.
Бесплатно
Морфология пористого анодного оксида алюминия, модифицированного углеродными нанотрубками
Статья научная
В качестве средства формирования субстрата для синтеза углеродных нанотрубок разработана экспериментальная технология модификации анодного оксида алюминия углеродными нанотрубками. Рассмотрена морфология пористого анодного оксида алюминия на промежуточном этапе формирования активного нановорсистого материала.
Бесплатно
Нанесение оптически черного светопоглощающего покрытия на сплавы алюминия и титана
Статья научная
В работе приведен анализ способов получения оптически черного светопоглощающего покрытия методом микродугового оксидирования на сплавах вентильных металлов. Выявлена рецептура универсального электролита и режимы обработки для формирования оптически черного покрытия на сплавах алюминия и титана. Установлены зависимости параметров режимов обработки на свойства покрытий. Полученный оксидный слой обладает высокой степенью черноты и имеет однородную структуру. Результаты исследования могут быть применены для нанесения оптически черного МДО-покрытия на изделия ракетно-космической техники.
Бесплатно
Нанометаллическое топливо для ракетных двигателей
Статья научная
Значительную долю массы ракеты занимает топливо, поэтому постоянно проводятся исследования по изысканию возможности уменьшения его объема. В этом плане одним из возможных направлений является применение металлов, среди которых высокой энергетической эффективностью обладает алюминий. При этом установлено, что более высокими «топливными» характеристиками обладают порошки алюминия с размерами частиц нанометрового диапазона по сравнению с крупнокристаллическим алюминием. Описана технология получения нанопорошкового алюминия методом электрического взрыва проводников. Высокая энергетическая эффективность нанопорошкового алюминия связана с возникновением в его частицах запасенной энергии. Применение нанопорошкового алюминия позволяет уменьшить массу топлива.
Бесплатно
Наномодифицирование полимерного связующего с целью повышения свойств углепластиковых материалов
Статья научная
Одной из проблем космического машиностроения является снижение массы деталей, узлов и механизмов как собственно космического аппарата, так и средств доставки его на орбиту, т. е. ракеты-носителя. Прогрессивным решением этой проблемы является применение так называемых сетчатых (анизогридных - anisogrid) конструкций. В настоящее время сетчатые конструкции, материалом для которых является угле- пластик, широко применяются в космической технике для изготовления различных пустотелых трубчатых и конических конструкций космических аппаратов. Наиболее распространенным способом изготовления угле- пластиковых сетчатых конструкций является их намотка из углеродных волокон. Однако при всех положи- тельных качествах углепластиковых конструкций, в связи с однонаправленностью их структуры, их эффек- тивное использование возможно только при одноосном нагружении, когда растягивающие и сжимающие напряжения совпадают с направлением волокон. В случае сложного сопротивления или изгиба, когда в мате- риале возникает сложное напряженное состояние, могут произойти разрушения как от действия скалывающих касательных напряжений, так и от нормальных напряжений. Строгая ориентация волокон в одном направле- нии обусловливает анизотропию физико-механических свойств однонаправленных композитов. При нагрузке, приложенной нормально к направлению волокон, происходит разрушение углепластиковой конструкции прак- тически без ее предварительной пластической деформации. Проблема повышения механических свойств угле- пластиковых материалов успешно решается в результате введения в полимерное связующее нанопорошков различных химических соединений. Этот процесс называется наномодифицированием. Причем в этом плане наиболее эффективным оказались углеродные нанопорошки, включая наноалмазы.
Бесплатно
Напыление покрытий плазмотроном с подачей порошка спутно плазменному потоку
Статья научная
Эффективность использования энергии плазмы при нанесении покрытий во многом определяется конструкцией плазмотрона. Основное отличие разработанного плазмотрона ПМ-1 заключается в подаче транспортирующего газа с порошком спутно плазменному потоку, что позволяет обеспечить более эффективный и равномерный прогрев напыляемого материала. В данной работе представлены результаты измерения коэффициента использования материала (КИМ), являющегося важной и показательной характеристикой плазмотронов, показывающей их экономичность и производительность, рассчитаны затраты на электроэнергию и проведены исследования напыленных образцов на термоудар.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются проблемы, возникающие в ходе формирования прогнозов социально-экономического развития муниципальных образований, приводятся возможные методы прогнозирования.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен новый способ получения волластонита путем направленной кристаллизации рентгеноаморфного пеносиликата, полученного охлаждением в воде обезжелезенной силикатной части расплава золошлаков от сжигания бурых углей.
Бесплатно
Некоторые аспекты повышения устойчивости процесса точечной сварки против образования выплесков
Статья научная
Рассмотрены причины образования выплесков и приведены технологические приемы их предотвращения
Бесплатно
Некоторые базовые соотношения моделирования основных приводов роторного экскаватора
Статья научная
Рассматриваются некоторые базовые соотношения моделирования основных приводов роторного экскаватора, приведены основные формулы, используемые в моделировании нагрузок на привод ротора в процессе экскавации породы.
Бесплатно
