Устройства и метод определения долговечности анизотропных стеклопластиковых стержней тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

На правах рукописи

004617080

ТИХОНОВ Вячеслав Борисович

УСТРОЙСТВА И МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ АНИЗОТРОПНЫХ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ СТЕРЖНЕЙ

Специальность 01.04.01 - Приборы и методы экспериментальной физики

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 9 ЛЕН 2010

Барнаул -2010

004617080

Работа выполнена в Бийском технологическом институте и ООО «Бийский завод стеклопластиков»

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Блазнов Алексей Николаевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор

Плотников Владимир Александрович

кандидат технических наук Петров Марк Григорьевич

Ведущая организация Институт физики прочности и материаловедения

СО РАН, г. Томск

Защита состоится «20» декабря 2010 года в 14.00 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.005.03 в Алтайском государственном университете по адресу: 656049, г. Барнаул, пр-т Ленина, 61.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного университета

Автореферат разослан «19» ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Рудер Д.Д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Длительная прочность и долговечность - это важнейшие характеристики, используемые при проектировании и реализующиеся при эксплуатации изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Старение полимеров и разрушение стеклопластиковых изделий на различных объектах применения могут вести к значительным убыткам, например выход из строя линии электропередачи вследствие разрушения стеклопластикового сердечника электроизолятора и к человеческим жертвам при обрушении фрагментов стен в зданиях или шахтных сводов, в случае обрыва анкерных стеклопластиковых связей.

Стеклопластиковые стержни в зависимости от условий применения могут подвергаться всем видам нагружения: растяжению, сжатию и изгибу. Обычно, для нового малоизученного материала, прогнозирование долговечности производят на основе экспериментальных исследований для каждого вида нагружения, приближенного к условиям эксплуатации. В связи с этим, актуальной задачей является развитие устройств и методов длительных статических испытаний ПКМ, получение достоверных экспериментальных данных о долговечности материала, разработка новых способов обработки экспериментальных данных с целью повышения точности результатов и снижения стоимости и сроков испытаний.

Цель работы - разработка новых и совершенствование известных методов и устройств длительных статических испытаний ПКМ, обладающих универсальностью, простотой осуществления, обеспечивающих информативность, достоверность и воспроизводимость результатов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать метод длительных испытаний и создать специальные устройства, учитывающие особенности ПКМ, для его реализации;

- проанализировать и минимизировать источники погрешности методов испытаний и оценить величину вносимых погрешностей в определяемые характеристики;

- разработать прикладные методики для испытаний анизотропных ПКМ и изделий, пригодные для введения в нормативную документацию;

- провести апробацию методов и устройств на испытаниях выбранного класса ПКМ на действующем производстве, внедрить разработанные методы и устройства в практику промышленного контроля материалов и изделий.

Объект исследования - устройства и метод длительных статических испытаний ПКМ на растяжение, сжатие и продольный изгиб.

Предмет исследования - круглые однонаправленно армированные стеклопластиковые стержни диаметром от 2 до 46 мм, состоящие из армирующих волокон алюмоборсиликатного стекла Е с диаметром нити от 13 до 20 мкм и матрицы на основе эпоксидных смол ЭД-20,22. Эти стержни обладают высокой прочностью вдоль армирования при низкой прочности в поперечном направлении (анизотропией), что вызывает дополнительные трудности при проведении измерений механических показателей. Апробация разработанных методов и устройств для испытаний выполнена на стеклопластиковых стержнях периодического профиля диаметром от 4 до 22 мм, стекло- и углепластиковых плитах авиационного назначения толщиной 1,2 мм.

Для решения поставленных задач применены теоретический и экспериментальный методы исследований. Теоретическим методом исследовано поведение образцов в процессе нагружения, оценена погрешность методов испытаний. Для обработки и обобщения результатов экспериментов в аналитические и эмпирические зависимости применены методы статистической обработки данных с использованием ЭВМ. Экспериментальные исследования служат для отработки оборудования, исследования влияния размеров образцов и оснастки на результат испытаний, исследований применимости установок для испытаний ПКМ, демонстрации работоспособности методов и устройств на примере определения механических характеристик материала в исходном состоянии, а также при длительном действии постоянных нагрузок при различных температурах.

Научная новизна. Разработаны новые экспериментальные методы и устройства для изучения длительных статических свойств ПКМ. При этом впервые:

- разработан метод испытаний на статическую долговечность, который заключается в испытаниях одной группы образцов на прочность в режиме возрастающих напряжений, второй - на долговечность в режиме постоянных напряжений и прямых измерениях долговечности образцов;

- создано устройство комплексных испытаний на растяжение, сжатие и изгиб для измерения долговечности, сущность которого заключается в длительной выдержке испытуемых образцов при постоянном уровне напряжений;

- предложена новая методика обработки результатов испытаний стеклопласти-ковых стержней на долговечность при статических нагрузках, основанная на гипотезе о соответствии между прочностью и долговечностью ПКМ, позволяющая сократить время длительных испытаний, уменьшить количество образцов и повысить точность измерений;

- с помощью усовершенствованных устройств для испытаний на сжатие получены эмпирические закономерности поведения стеклопластиковых стержней в зависимости от способа заделки концов и отношения геометрических размеров;

- с помощью разработанных методов и устройств получены эмпирические силовые зависимости для расчета длительной прочности стеклопластиковых и угле-пластиковых изделий при различных температурах.

Практическая значимость заключается в разработке и усовершенствовании прикладных методик и оригинальных конструкций установок для испытаний однонаправленных стеклопластиковых стержней круглого сечения на растяжение, сжатие и продольный изгиб; применении приема малообразцовых испытаний на длительную прочность, в совокупности с новой методикой обработки результатов. Метод продольного изгиба получил практическое использование для испытаний плоских образцов, вырезанных из стекло- и углепластиковых плит авиационного назначения и для стержней периодического профиля. Для минимизации потерь на трение в узлах передачи нагрузки от образца к датчику в установке для испытаний на продольный изгиб применено шарнирное крепление нагружающего наконечника, что повышает точность получаемых результатов. С помощью устройств и выявленных закономерностей при испытаниях на устойчивость при сжатии обоснованы диапазоны размеров для измерений механических свойств изделий на сжатие и продольный изгиб. На основе решений совместно закона Гука и формулы Эйлера разработана и

нашла применение на производстве методика по определению эффективного диаметра и модуля упругости стержней периодического профиля.

Реализация результатов исследований. Методы и оборудование для механических испытаний временной, и длительной прочности однонаправленных стекло-штстиков, а также способы оригинальной обработки результатов внедрены в ООО «Бийский завод стеклопластиков» (ООО «БЗС»), г. Бийск. Методики испытаний введены в технические условия для заводского контроля изделий на основе однонаправленных стеклопластиковых стержней периодического профиля, полученные данные о механических свойствах внесены в нормативную документацию на изделия и используются для проектировочного расчета ответственных конструкций в различных отраслях промышленности.

Разработанные устройства и метод длительных испытаний используется в учебном процессе в Алтайском государственном техническом университете (АлтГ-ТУ) им. И.И. Ползунова. Использование результатов исследований в промышленности и в вузе подтверждено актами внедрения.

Достоверность результатов исследований подтверждена использованием известных положений фундаментальных наук, удовлетворительным согласованием расчетных и опытных данных, использованием для выполнения экспериментальных измерений высокоточных современных измерительных приборов, проведением государственной поверки используемого оборудования, анализом погрешностей экспериментов по стандартным методикам, воспроизводимостью результатов, полученных в нескольких независимых лабораториях при апробации методов и устройств для испытаний ПКМ.

На защиту выносятся:

- устройства и метод для определения долговечности анизотропных стеклопластиковых стержней круглого сечения на растяжение, сжатие и продольный изгиб;

- новый метод математической обработки экспериментальных результатов малообразцовых длительных испытаний и методика расчета длительной прочности стеклопластиковых стержней;

- эмпирические закономерности для описания потери устойчивости стеклопластиковых стержней при осевом сжатии, методика по определению эффективного диаметра и модуля упругости стержней периодического профиля;

- результаты экспериментальных исследований предложенными методами однонаправленных стеклопластиковых стержней в диапазоне диаметров 2-46 мм, в интервале температур от минус 70 до плюс 60 °С, а также результаты экспериментальных измерений механических свойств плоских образцов из стеклопластиковых и углепластиковых плит и стеклопластиковых стержней периодического профиля.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на региональных, всероссийских и международных конференциях: VII- X Всерос. науч.-практ. конф. «Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья» (г. Бийск, 2007-2010); 1-я Региональная, Н-я Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Полимеры, композиционные материалы и наполнители для них», («Полимер-2007, 2008») (г. Бийск 2007, 2008); 1-я и III-я Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности» (г. Бийск, 2008, 2010); Всерос. науч.-практ. конф.

«Инновационные технологии: производство, экономика, образование» (г. Бийск,

2009); пятая междунар. конф. «Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология» («Ком-позит-2010», г. Энгельс 2010); 11-я Междунар. Молодежная Конференция-Семинар по микро/нанотехнологиям и электронным приборам «ЕОМ 2010» (г. Новосибирск

2010). Материалы были удостоены специального диплома УШ-ой Всероссийской выставки научно-технического творчества молодежи («НТТМ-2008», г. Москва), получен грант ООО «БЗС» 2010 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 научных работ, в том числе 4 статьи в центральных журналах, рекомендуемых ВАК и I патент на изобретение, остальные доклады в сборниках конференций.

Личный вклад автора состоит в разработке конструкций установок и методов исследований механических свойств; создании прикладных методик испытаний и обработки результатов, выполнении экспериментальных работ и сертификационных испытаний изделий.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 137 наименований, 6 приложений, изложена на 132 страницах текста, содержит 43 рисунка, 19 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обоснована актуальность темы диссертации, приведены цель и содержание поставленных задач, дано описание объекта, предмета и методов исследований, сформулированы научная новизна и практическая значимость результатов работы, представлена реализация результатов исследований и их апробация; указаны основные положения, выносимые на защиту, дано краткое изложение диссертации по главам.

Первая глава посвящена литературному обзору существующих методов и устройств для длительных статических испытаний ПКМ, анализу их достоинств и недостатков. Рассмотрены требования, предъявляемые к стеклопластиковым стержням при эксплуатации.

Методы длительных испытаний ПКМ не стандартизованы. Наиболее близким аналогом является ГОСТ 10145-81, регламентирующий метод длительных испытаний металлов под действием постоянных растягивающих нагрузок при постоянной температуре до 1200 °С, и патент РФ № 2167404, МПК7 С0ШЗ/00 на способ определения длительной прочности. В результате испытаний устанавливается зависимость между напряжением и временем до разрушения при заданной постоянной температуре. По результатам испытаний серии образцов для трех уровней напряжений определяют среднее значение времени до разрушения. По этим графикам экстраполяцией определяют предел длительной прочности материала, на срок службы, не превышающий максимальное среднее значение времени до разрушения более, чем на один-полтора порядка. Данный метод устанавливает температурно-временную зависимость прочности металла, и определяет жаропрочность при повышенной температуре. Для ПКМ отсутствует понятие жаропрочность, и верхняя граница температурного диапазона эксплуатации обусловлена переходом полимерной матрицы композита из стеклообразного состояния в высокоэластическое. Ис-

следователи долговременной прочности ПКМ отмечают большие разбросы значений долговечности внутри одной выборки образцов, что препятствует использованию методики ГОСТ 10145-81 для длительных испытаний ПКМ и осреднения результатов.

В литературе описаны несколько устройств для длительных испытаний материалов на растяжение (пат. RU 2219520, МКИ G01N 3/08; RU 2141636, МКИ GO IN 3/08), которые содержат станину и установленный на ней механизм нагружения, выполненный в виде двух захватов для концов образца и рычага, связанного с одним из захватов, груза, закрепленного на конце рычага и двух конечных выключателей, связанных с рычагом и механизм компенсации удлинения образца. Обычно нагрузку в образце создают с помощью груза, при этом возникают сложности при нагружениях высокопрочных материалов, таких как однонаправленные стеклопластики. Также известны установки, нагружающий механизм которых выполнен на основе гидроцилиндра, что увеличивает габариты установок и усложняет процесс длительных испытаний.

Анализ описанных в литературе устройств длительных испытаний выявил общие недостатки - эти устройства сложны по конструкции, не учитывают специфику ПКМ при нагружении (используют те же захваты, что и для статических испытаний), производят нагружение с помощью гирь, рычагов и т.д., не позволяют изготовить компактные устройства для испытаний одновременно нескольких образцов, используют косвенные методы оценки уровня действующих напряжений и момента разрушения, применяют устаревшее измерительное оборудование типа динамометра, обладающее низкой точностью и не позволяющее вести запись в автоматическом режиме, с использованием ЭВМ.

Длительную прочность и долговечность ПКМ исследовали Журков С.Н., Бартенев Г.М., Скудра A.M., Булаве Ф.Я., Роценс К.А., Ратнер С.Б., Регель В.Р., Степанов В.А., Иванова И.Н., Петров М. Г. Для определения долговечности т предложено несколько выражений, основанных на кинетической концепции разрушения материалов, наибольшее распространение среди которых получила формула Журкова С.Н.:

t = t0.exp((U0-rcr)/RT), (1)

где то - постоянная времени (для стеклопластиков 10"13 с), Uo - энергия активации процесса разрушения; у - структурно чувствительный параметр, достигающий 10-5-103 атомных объемов; а - постоянное приложенное напряжение; R = 8,314 Дж/моль-К - универсальная газовая постоянная; Т - температура, К.

На практике, для ускоренного определения статической долговечности армированных пластиков применяются параметрические методы, используя результаты, полученные при разных температурах в широком диапазоне скоростей нагружения, и принцип температурно-временной аналогии, по выражению (1) экстраполируют результаты испытаний длительностью несколько часов на срок эксплуатации материалов в 50-100 лет.

Формула Журкова С.Н. справедлива для различных материалов: металлов и сплавов, стекол, полимеров, композитов, горных пород. Однако эта формула не всегда точно описывает длительную прочность эластомеров и некоторых классов полимерных материалов, для которых применяют формулу Бартенева Г.М.:

t = Oab-exp(U/RT), (2)

где С - константа, определяемая эмпирическим путем.

Для прогнозирования долговечности стеклопластиков Скудра A.M. и Булаве ФЛ., предложили зависимость:

V В ) (1 -ч>л)-Ни+ч>л Ел

х1_(Ey-H^Ejd-pJ-F _

к\-рл)-ЕА-Г-е-ЕА-Л-((1-ч>л)-Ни+рл-ЕА)]-[0-<рл)-Ни+1,А-Ел] где п, В- коэффициенты, F - постоянная нафузка, А - площадь поперечного сечения, Яд, - модуль длительной упругости матрицы.

В области кратковременных испытаний, длительностью несколько часов, выражения (1)43) дают близкие результаты, но значительно расходятся при экстраполяции экспериментальных данных на большое время, которое представляет основной интерес для предсказания работоспособности материала. Согласно представлениям Скудры A.M. и Булавса Ф.Я., для некоторых ПКМ имеется безопасное напряжение ох, физический смысл которого определяет наличие у композита предела длительной прочности, величина которого составляет 0,4 - 0,7 от значения прочности.

Современные стержневые изделия из ПКМ обладают высокой прочностью в осевом направлении, низким коэффициентом теплопроводности, высокой электрической прочностью, немагнитностью, радиопрозрачностью, низкой удельной массой, хладостойкостью, высокой коррозионной стойкостью. Благодаря сочетанию перечисленных свойств армированные ПКМ находят широкие возможности для применения их в различных отраслях техники. Стеклопластиковые стержни применяют в качестве силового армирующего элемента в оптоволоконных кабелях, в качестве гибких связей в трехслойных панелях и стенах или стеклопластиковой арматуры (СПА) в строительстве, для изготовления полимерных изоляторов и стеклопласти-ковых насосных штанг для нефтедобывающей промышленности, в горном деле стеклопластиковые стержни используют в качестве силовой составляющей анкерных элементов шахтной крепи, в строительной отрасли успешно применяется стеклопластиковые стержни периодического профиля (СППС) благодаря близкому значению коэффициентов линейного расширения стеклопластика и бетона. Основными требованиями к свойствам стеклопластиковых изделий являются: высокая прочность в осевом направлении - до 1500 МПа, модуль упругости при растяжении/сжатии - 45-50 ГПа, долговечность до 100 лет при температуре эксплуатации от минус 70 до плюс 60 °С.

Из анализа литературных источников следует, что методы ускоренных испытаний не отражают истинное поведение материала в реальных условиях под действием длительной статической нагрузки, поэтому не обеспечивают необходимой достоверности, экстраполяция их более чем на полтора порядка недопустима, а методы испытаний, основанные на прямом измерении долговечности нагруженного образца, малопригодны для контроля изделий и материалов при изготовлении, отработке рецептуры и технологии. При длительных испытаниях ПКМ, обладающих большими разбросами долговечности, неизбежно возникнет ситуация, что часть образцов разрушится в реальном времени, отведенном на эксперимент, а часть не разрушится сколь угодно долго. Необходима разработка новых экспериментальных методов

8

длительных испытаний и обработки результатов, которые позволят достоверно прогнозировать свойства ПКМ на заданный срок эксплуатации до 50-100 лет за разумное время лабораторных испытаний, не превышающее нескольких месяцев.

В результате анализа выявлено отсутствие стандартных методов и устройств для определения долговечности ПКМ при различных видах нагружения. Это определило область дальнейших исследований, направленных на развитие новых и совершенствование известных методов испытаний анизотропных стеклопластиков в условиях статического длительного нагружения.

Во второй главе описано развитие устройств и методов статических испытаний при различных видах нагружения, поскольку для реализации метода по определению долговечности необходимо знать исходную прочность изделий.

Исходя из требований к свойствам стеклопластиковых изделий, в качестве основных методов испытаний были приняты растяжение, сжатие и изгиб, в ходе работы исследовали влияние схемы нагружения, формы образца и применяемых устройств на результат измерения механических свойств стеклопластиков.

Растяжение. В работе были предложены новые конструкции захватов и проведено их исследование при применении для испытаний стеклопластиковых стержней круглого постоянного и периодического сечения. В зависимости от конструкции узла соединения получены значения прочности на растяжение от 520 до 1350 МПа. Разрушение образцов для всех схем происходило либо внутри оконцевателя, либо в месте перехода металл-стеклопластик, следовательно, истинный предел прочности материала на растяжение не достигнут. Из сравнения литературных данных и результатов выполненных измерений, были выбраны две схемы испытаний на растяжение цилиндрических образцов диаметром 5,5 и 7,5 мм с анкерными уширениями, а также для стержней периодического профиля номинальным диаметром 6-22 мм, показавшие наилучший результат (таблица 1), которые внедрены на БЗС для испытаний на растяжение СПА ТУ 2296-001-20994511 и СППС ТУ 2296-016-20994511.

Таблица 1 - Влияние методики испытаний на результат при растяжении стеклопла-_стиковых стержней (расчетное значение прочности 2000-2200 МПа)_

Методика испытаний Характер разрушения образцов осо, МПа V, %

в алюминиевых фрикцион- обрыв в рабочей зоне 1350 13

ных накладках

в разрезных втулках

- без засыпки разрыв в зоне перехода цилиндри- 800 15

- с сухим цементом ческой части в коническую 1200 12

- с алюминиевыми вклады-

шами 1300 10

вклеенный в захваты обра- разрыв в зоне расположения малого 520-600 15

зец основания первого конуса

в наматываемых анкерах срез по краю шайбы или обрыв в 870-960 10

рабочей зоне

с применением расширяю-

щегося цемента

- для СПА разрыв в рабочей зоне, или в преде- 1450 10

- для СППС лах захвата 810-970 20

Методика испытаний СПА заключается в растяжении анкерного стержня, закрепленного в разрезных втулках. Для предотвращения контакта образца со стальным захватом устанавливают прокладки из пластичного материала (медь, алюминий) или делают засыпку из сухого цемента. Разрушение образцов происходит в пределах захвата при значениях прочности, в 2 раза ниже расчётных, и обусловлено действием не только растягивающих, но и значительных по величине поперечных сжимающих напряжений. Методика испытания СППС заключается в растяжении образца, на который были установлены шайбы и произведена подмотка анкеров из композиционного материала, аналогичного материалу стержня. Испытания стекло-пластиковых стержней с анкерными уширениями на концах также дают значения прочности, далекие от расчетных, т.к. разрушение образцов начиналось по краю шайбы в результате среза, но иногда образцы разрушались и в результате расслоения (в виде метелки) в средней части между захватами.

Наилучшие результаты в таблице 1, получены для оконцевателей в форме толстостенной трубы, заполненной расширяющимся цементом. Это приводит к распределению по большой длине поперечных напряжений, плавно возрастающих к задней части крепления стержня без резкой концентрации. Разрушение происходит в виде классического расслоения «метелкой» в средней части образца между захватами, при значениях прочности, наиболее близких к расчетным.

Таким образом, применяемые в настоящее время методы испытаний на растяжение не позволяют получить результаты, характеризующие прочностные свойства стержней из ПКМ круглого сечения с удовлетворительной точностью. Основная проблема состоит в том, что отсутствует единый универсальный способ соединения образца с захватом испытательной машины. Разработанные для данного класса ПКМ испытательные устройства не применимы для испытаний изделий другого класса и требуют соответствующих исследований и доработки.

Сжатие. Испытания на сжатие с жесткой заделкой концов проводили в трех видах приспособлений: механическое крепление одновременно трех образцов с центровкой устройства в площадках испытательной машины; испытание одного круглого стержня с креплением в захватах по ГОСТ 4651-82; вклеивание стержней в металлические плунжеры и испытание по направляющей в виде трубы. Литературные данные и результаты испытаний СПА диаметром 5,5 мм одинаковой длины в разных приспособлениях на сжатие приведены в таблице 2. Видно, насколько сильно схема испытаний и способ заделки стержня влияют на результат.

Таблица 2 - Результаты испытаний СПА на сжатие

Вид образца, схема испытаний Характер разрушения «тСр, МПа У,%

плоский образец, ГОСТ 4651-82, (литературные данные) смятие торцев, расслоение, потеря устойчивости 200-400 20

сжатие трех цилиндрических образцов смятие торцев, подлом по краю захвата 600 15

цилиндрический образец, ГОСТ 4651-82 срез, излом по краю захвата 800 10

цилиндрический образец, «по направляющей» излом со сдвигом под углом 45° в рабочей части 1000 8

В ходе дальнейших испытаний на сжатие установлена зависимость критического напряжения от гибкости, которая имеет три ярко выраженные зоны (рисунок 1), что соответствует наблюдаемым зависимостям для других материалов (например, стали - зона, ограниченная пределом текучести, зона Ясинского и зона Эйлера).

1,2- жесткая заделка СПА-5,5 и 7,5 мм; 3 - комбинированная заделка СПА-5,5 мм; 4, 5,6- шарнирная заделка стержней диаметром 5,5; 15 и 46 мм; 7 - жесткая заделка трех стержней СПА-5,5 мм; I - III - расчетные кривые по выражениям (4)-(6)

Рисунок 1 - Зависимость критического напряжения от гибкости стеклопластиковых

стержней при осевом сжатии

Для коротких стержней с малой гибкостью (3<Я<16) характерна зона с постоянным значением критического напряжения, определяемого по формуле:

^ =1065-(1-0,92-Д-079) (4)

Далее с увеличением гибкости (16<А<105) происходит потеря устойчивости стержней средней длины при нагрузках, меньших рассчитанных по формуле Эйлера, для расчета критических напряжений в этой зоне предложено выражение:

<ткр = 75858 • Ä~'-}S ■ (1 -0,92 • /Г0,79) (5)

И наконец, третья зона, в которой потеря устойчивости длинных стержней полностью соответствует формуле Эйлера. Значение предельной гибкости можно определить как точку пересечения соответсвующих прямых: ¿„^<>=105, для определения критических напряжений в этой зоне предложено следующее выражение:

(6)

Комбинация геометрических размеров стеклопластиковых стержней и вариация способов заделки не приводят к изменению зависимости критического напряжения от гибкости, все экспериментальные точки в пределах разбросов ложатся на одну линию; следовательно, полученная зависимость характеризует не образцы и способы заделки, а исследованный материал - однонаправленный стеклопластик.

Также следует отметить, что разбросы результатов испытаний при малой гибкости высоки до 10-15 %, а по мере ее увеличения они уменьшаются до 1 -2 %. Такие разбросы обусловлены несовершенством захватов и определяющих критериев: прочности для коротких образцов, комбинации прочности и модуля упругости - для

средних, и модуля упругости для длинных образцов, которые теряют устойчивость без разрушения.

В результате анализа рисунка 1 использованы в ходе дальнейшей работы следующие зоны: 3<Я<5 - для испытаний на влияние заделки при сжатии (по ГОСТ4651 диапазон гибкости при испытаниях на сжатие от 6 до 10), Д>105 - для продольного изгиба (результаты использованы для определения эффективного диаметра стержней СППС и при создании устройства для комплексных длительных испытаний).

Продольный изгиб. Сущность метода заключается в продольном изгибе шар-нирно опертого тонкого стержня вплоть до разрушения, с регистрацией продольной силы /г и величины взаимного перемещения (сближения) концов образца Д. Прогиб образца в средней части /определяют косвенно по значениям сближения концов, с учетом формы изогнутой линии стержня.

Существующие установки имели вертикальное расположение оси стержня и скользящий узел крепления опоры к силоизмерителю. В работе усовершенствована конструкция автоматизированной установки испытаний на продольный изгиб (рисунок 2).

I

1 - горизонтальное основание, 2 - подвижная шарнирная опора, 3 - вертикальная стойка, 4 - шарнир, 5 - кронштейн, 6 - неподвижная шарнирная опора, 7 - нагружающий наконечник, 8 - силоизмерительный датчик, 9 - электродвигатель,

10 - датчик перемещений Рисунок 2 - Схема автоматизированной установки испытаний на продольный изгиб

Место крепления неподвижной шарнирной опоры в данной конструкции обеспечивает шарнир 4, который отстоит от места соприкосновения опоры с датчиком силы.

Основным отличительным признаком данной конструкции опоры является минимизация потерь на трение в узлах передачи нагрузки от образца к датчику за счет установки шарнира (трение качения), что повышает точность получаемых результатов на 0,5 % по сравнению с существующими установками.

Изготовлены и внедрены установки для испытаний стержней диаметром от 4 до 8мм длиной до 300мм, и отдельно для испытаний образцов диаметром от 10 до 46

мм длиной от 360 до 2000мм. Проведена апробация установок на испытаниях круглых стержней постоянного и периодического профиля, и испытаниях стекло- и уг-лепластиковых пластин. Результаты испытаний на продольный изгиб, например, для стержней, прочность которых при растяжении и сжатии представлена в таблицах 1 и 2, следующие: прочность - 2030 МПа, У<=4,2 %, модуль Юнга - 56,8 МПа, УЕ=3,5%, предельная деформация 3,67%, У£ =4,2 %.

При осевом сжатии гибких стержней с шарнирной заделкой происходит резкое возрастание нагрузки и потеря устойчивости, после чего стержень подвергается продольному изгибу с незначительным повышением усилия при больших значениях деформации (прогиба). Это поведение стеклопласгиковых стержней соответствует теоретическому для линейно-упругого тела, однако точное определение величины критической силы потери устойчивости представляет определенные экспериментальные сложности, особенно для стержней периодического профиля.

В настоящей работе предложена методика экспериментального определения величины Рэ, как границы резкого перехода из докритической области в область продольного изгиба (рисунок 3). Величина критической эйлеровой силы определяется эмпирически, как точка пересечения двух прямых, аппроксимирующих участки I и И, соответственно. Полученная эмпирическая диаграмма нагружения и методика использованы для обоснования и расчета устройства испытания долговечности СПА и определения механических свойств СППС.

МН

30 Рэ

25

20 15 10 5 0

10

^ 1 ! | \ -------- ........... ......—.......-.....

Г_________.............. ■V—........-Л \ п

1 1 \ | К2

—!--1- /3 /4

....................!....... 1 ; ' " /

■ .........и , ,, „ А , ■

I ч 'ч '8

20

30

40

Л, мм

I - докритическая область;

II - область продольного изгиба (рабочий участок диаграммы); I - 8 стержни диаметрами: 46,36,26, 22,20, 18,16,15 мм, соответственно

Рисунок 3 - Диаграммы нагружения стеклопластиковых стержней различных диаметров продольным изгибом

Учитывая экспериментальные исследования устройств для испытаний на растяжение и сжатие, их недостатки, предложено исходные механические характеристики материала определять методом продольного изгиба, а влияние оконцевателей при растяжении/сжатии учитывать понижающим коэффициентом.

Данный метод был успешно применен для испытаний СППС. Учитывая приведенные в главе 2 выводы, в качестве базового метода для испытаний на долговременную прочность был принят метод продольного изгиба.

Следует отметить простоту и универсальность этого метода испытаний, высокую точность измерений, низкую энергоемкость установок (для потери устойчиво-

сти образца и разрушения требуется сила, в 50 раз меньшая нагрузки при растяжении/сжатии), возможность автоматизации процесса испытаний, воспроизводимость результатов.

Методика определения эффективного диаметра СППС. При определении механических свойств СППС возникает проблема точного измерения диаметра, который необходимо использовать при расчетах, и для данного вида изделий была разработана оригинальная методика по определению эффективного диаметра, основанная на использовании результатов измерения характеристики (коэффициента) жесткости стержня к! (Ес12), характеризующей удлинение стержня при приложении растягивающей силы, и характеристики жесткости этого же стержня к2 (Ес14), характеризующей его сопротивление продольному изгибу.

Коэффициент жесткости при растяжении рассчитывают исходя из закона Гука:

о=еЕ=4Р/(лс12), (7)

откуда,

к, = (Щ-дГ/дс, (8)

где дР/сг - тангенс угла наклона прямой, аппроксимирующей зависимость нагрузки от деформации.

Коэффициент жесткости при продольном изгибе рассчитывают исходя из формулы Эйлера:

Р=л3ЕС14/(64Ь2), (9)

откуда,

к2 = 64-Рэ'Ь2/я3, (10)

где - сила Эйлера, Н.

Принимая гипотезу о равенстве жесткости (модуля упругости материала) стержня при нагружении растягивающей силой и при продольном изгибе, эффективный диаметр рассчитывают по формуле:

<1* = (кг/к,Л (11)

В таблице 3 приведены значения диаметров определенных тремя различными методами и отклонение от предложенного метода. Предложенный метод определения диаметра наиболее точен при силовых измерениях механический свойств стержней.

Таблица 3 - Результаты определения диаметра различными методами

Класс арматуры Оптический метод Гидростатический метод Предложенный метод

(1, мм да, % <1, мм Ас1, % {I, мм

Б-4 3,80 -6,86 4,08 0,00 4,08

Б-6 5,49 -13,68 6,30 -0,94 6,36

Б-12 12,03 -4,68 13,19 4,52 12,62

Б-16 15,71 -5,08 17,24 4,17 16,55

Л-5 4,73 5,35 5,22 16,26 4,49

Л-6 6,00 4,53 6,80 18,47 5,74

А-5 4,42 -1,12 4,87 8,95 4,47

А-7 6,87 -0,29 8,01 16,31 6,89

А-11 11,08 -3,99 11,47 -0,63 11,54

В третьей главе представлена разработка устройства и экспериментального метода испытаний анизотропных стеклопластиковых стержней и пластин из угле- и стеклопластика на долговечность при статических нагрузках, а также методика обработки результатов.

При эксплуатации СПА подвергается воздействию сжимающих, растягивающих и изгибных нагрузок и их комбинации. В литературных источниках преобладают мнения о проявлении разных по величине механических свойств для разных видов нагружения как для кратковременных, так и длительных испытаний.

Для уточнения и проверки достоверности результатов ускоренных испытаний и определения длительной прочности стеклопластика отдельно для каждого вида нагружения и сравнения результатов были разработаны и запатентованы способ и устройство (рисунок 4) для проведения комплексных длительных испытаний стержней из упругих материалов на растяжение, сжатие и продольный изгиб, со статистической обработкой данных.

Сущностью устройства является на-гружение двух идентичных образцов: одного на сжатие, другого на растяжение равной силой с помощью реакции продольно изогнутых стержней, которые выполняют роль нагружающего механизма и испытуемых образцов одновременно.

При известной нагрузке, сечении и длине продольно изгибаемого стержня определяют величину прогиба стержня, обеспечивающую создание в нем требуемого напряжения:

/ = (12)

1

2

3

4

.....]

где / мм - величина прогиба; а, МПа -требуемое напряжение; V/, мм3 - осевой момент сопротивления сечения стержня; Р, Н - нагрузка (сила потери устойчивости).

Грубую настройку устройства ведут теоретически, используя формулу Эйлера (9) и 1-й участок диаграммы нагружения (рисунок 3).

Для более точной настройки усилия со стороны продольно изогнутых стержней используется экспериментально установленный участок II диаграммы нагружения на рисунке 3.

Устройство позволяет проводить испытания на долговечность как в комплексе, так и при отдельных видах нагружения - растяжении, сжатии или продольном изгибе. Для этого образцы, не участвующие в испытаниях, заменяют вставками.

1 - 3 - образцы, 4 - силоизмерительный датчик Рисунок 4 - Устройство для проведения комплексных длительных испытаний стержней из упругих материалов на растяжение, сжатие и изгиб

Основные технические характеристики. Количество нагружающих стержней - 2 шт., их диаметр - 20 мм, длина - 750 мм; количество испытуемых на сжатие/растяжение стержней - 5 шт., их диаметр - 5,2 мм; усилие нагружения - 17,5 кН. Для подтверждения длительной прочности при растяжении, сжатии и изгибе выполнены отдельные длительные испытания на устройствах, использующих фрагменты запатентованного технического решения.

Выше описанное приспособление для испытаний может быть использовано для определения долговечности как при нормальных условиях, так и при повышенной влажности, повышенной или пониженной температуре, воздействии агрессивных сред, а также при одновременном воздействии этих факторов и это приводит к расширению функциональных возможностей, повышению точности, ускорению испытаний, снижению энергоемкости и габаритов устройств.

Для продольно изогнутого стержня исследовали величину релаксации усилия и изменения деформации (рост прогиба) в условиях длительного нагружения постоянной силой (рисунок 5). Оказалось, что для стержней с высоким содержанием наполнителя (до 80 % масс), величина релаксации и ползучести составляет не более 1 %, что позволяет пренебречь влиянием этих величин при длительных статических испытаниях на продольный изгиб.

р.н

49?. 491

4ЯЯ 437

к !

& ; * 5

О ; ^ 1

% 1 ^ -

О 1 °рО О <? 0

о о

Ч

_а_

Рисунок 5 - Результаты измерения релаксации (а) и ползучести (б) стеклопластико-вого стержня при продольном изгибе

Методика длительных испытаний заключается в нагружении двух представительных выборок образцов от одной партии. Количество образцов И, обеспечивающее определение средней величины прочности и долговечности с заданной относительной ошибкой и попадание их в доверительный интервал с заданной вероятностью, вычисляли по формуле:

(14)

где I - критерий точности; V - среднее значение коэффициента вариации; - относительная ошибка производимых измерений.

Для определения прочности, например, стеклопластиков (У=0,04-0,06, 4 =0,05, 1=2,101) при заданной температуре с заданной скоростью нагружения количество образцов составило 20 шт., а для определения долговечности, имеющей большие разбросы, в условиях постоянно приложенной нагрузки заданной величины при за-

данной температуре 40 шт. Методика предусматривает расчет величины длительно действующей нагрузки на основе статистической обработки результатов испытаний на прочность образцов первой группы с таким расчетом, чтобы за несколько месяцев, отведенных на эксперимент, обеспечить разрушение половины или большей части образцов второй группы, для построения силовых зависимостей.

Способ обработки результатов длительных испытаний заключается в определении законов распределения образцов по прочности (рисунок 6а) и долговечности (рисунок 66), совместной обработки из непротиворечивой гипотезы о соответствии образцов с более высокими значениям прочности образцам с более высокими значениями долговечности (рисунок 6в).

г

(Тоге 1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

7 10 13 16 19 Их)

в

а - распределения образцов по прочности, б - распределение образцов по долговечности, в - силовые зависимости долговечности (прочность в ГПа, время в с) Рисунок 6 - Графическая иллюстрация методики построения силовых зависимостей

Чтобы обобщить данные для разных схем нагружения при сжатии, растяжении и продольном изгибе и результаты испытаний образцов, в качестве силового критерия выбрана относительная величина приложенных напряжений. При статистиче-

17

г '23 град 374 ГПа'

• *20гред. С 1.471 ГПа

* +20 (рад С 1.520 ГПа Л '«градС 1.213 ГПа о +50 град С 1.2&0 ГПа О -50 град С 1,172 ГПА

♦ -30 град С 1,;27ГПа

■ +20 град С, расгяадкие

Экстраполяция дня

ском распределении образцов по прочности эта величина показывает, на какую долю от временной прочности нагружен индивидуально каждый образец при длительных испытаниях. Такой подход позволяет недостаток ПКМ - большие разбросы по прочности и долговечности - обратить в достоинство метода испытаний: учитывается каждый разрушенный образец, в то время как, обычно, например по ГОСТ 10145-81, принято усреднять результаты испытаний 10-20 образцов в одну точку. При этом относительные напряжения исследованных образцов вследствие разбросов находятся на уровне 0,7-0,9 от предела прочности. Статистическая обработка результатов испытаний по Вейбулу показывает, что закон распределения образцов по прочности наиболее соответствует экспоненциально-нормальному, а распределение по долговечности образцов подчиняется логарифмически-нормальному закону.

Разработанный метод, устройства испытаний и способ обработки результатов нашли применение для исследований длительной прочности СПА диаметром 5,5 мм в диапазоне температур от -70 до +60°С, пластин из угле- и стеклопластиков.

В четвертой главе приведены примеры прикладных исследований для стекло-пластиковых стержней БЗС, угле- и стеклопластиковых плит авиационного назначения. В итоге анализа результатов и требований, предъявляемых к изделиям, разработаны методы механических испытаний, учитывающие индивидуальные свойства и условия эксплуатации стержней.

Метод определения механических характеристик продольным изгибом был применен для испытаний пластин. Образцы размером 15x100 мм были вырезаны из плит, изготовленных Всероссийским институтом авиационных материалов (ВИАМ).

С помощью разработанных устройств были проведены сравнительные испытания стекло- и улепластиковых плит на растяжение, сжатие и продольный изгиб, результаты которых приведены в таблице 4. Графики нагружений пластин продольным изгибом приведены на рисунке 7.

Таблица 4 - Результаты определения прочности плит толщиной 2 мм

Вид испытаний углепластик стеклопластик

огсо, МПа У,% Е, ГПа V,«/« осв, МПа Е, ГПа V,0/.

Растяжение ГОСТ25.601-80. ГОСТ 9550-80 213* 14,4 135 9.0 547* 20,8 - -

Сжатие ГОСТ 25.602-80 1080 3,2 - - 715 12,2 - -

Продольный изгиб 1101 5,3 133 1,6 693 4,8 26,8 2,6

Длительная прочность 0,9а 8,5 - - 0,6а 10,2 - -

Примечание. *Разрушение в захвате

Полученные результаты показывают, что при испытаниях высокопрочных армированных пластин возникают те же проблемы, что и при испытаниях стержней -разрушение в рабочей части при растяжении и сжатии, высокие разбросы и отсутствие воспроизводимости результатов.

При испытаниях на продольный изгиб пластин получены более высокие значения механических свойств при минимальном разбросе. По диаграммам нагружения (рисунок 7) можно заключить, что пластины из углепластика более точно соответствуют поведению линейно-упругого тела, чем сгеклопластиковые.

Для определения долговечности пластин используют устройство комплексных испытаний (рисунок 4), позволяющее задать и длительно поддерживать на испытуемом образце требуемое по программе значение сближение шарнирно опертых концов, соответствующее требуемому значению напряжений в образце.

1 - стеклопластик, 2 - углепластик; 3 - расчетные значения Рисунок 7 - Графики зависимостей Р/Рэ-Д (а) и о-е (б) при нагружений пластин

продольным изгибом

При продольном изгибе образцы для испытаний не требуют трудоемкой подготовки, при этом результаты испытаний не искажены механической обработкой материала; разрушение образцов происходило в пределах рабочей зоны; в одном опыте можно получать значения максимально большого количества механических характеристик стержня; метод прост в осуществлении.

Разработанные методы и устройства использованы на БЗС для испытаний СПА на длительную прочность в процессе выполнения данного диссертационного исследования. Методика для определения силовых зависимостей долговечности была опробована в лаборатории БЗС для исследования длительной прочности однонаправленных стержней СПА диаметром 5,5 мм и для испытаний стеклопластиковых плит авиационного назначения. Результаты представлены на рисунке 8. Результаты длительных испытаний проведенных и обработанных предлагаемым методом дают значения около 0,63, совпадающие для растяжения и продольного изгиба. Таким образом, испытания образцов предлагаемым методом дают достоверные результаты, соответствующие литературным данным, обладают простотой, малой трудоемкостью и не требуют большого времени на проведение эксперимента. Достоверность данных доказана воспроизводимостью результатов, полученных в нескольких независимых организациях: БЗС (продольный изгиб, сжатие), ФГУП «СибНИА» (растяжение, продольный изгиб), ИЦ «СибНИИСтрой» (продольный изгиб).

При исследовании временной прочности мы доказали, что сжатие и растяжение дают неправильные результаты. Поэтому в настоящей работе предложено длительную прочность рассчитывать от временной, определенной методом продольного изгиба, для случая сжатия и растяжения уточнять понижающим коэффициентом, затем учитывать влияние температуры на прочность, и затем - влияние длительности приложения нагрузки.

Оотн 1,0

0,9

0,8

0,7 0,6

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 1п(т)

1 - пластины на продольный изгиб; 2 - стержни на продольный изгиб; 3 - стержни на растяжение; 4 - аппроксимирующее расчетное выражение Рисунок 8 - Результаты длительных испытаний при комнатной температуре, время

в секундах

Для расчета длительной прочности в исследованном диапазоне температур, не превышающих 60 °С, предложено эмпирическое выражение:

Сд,=СТву3УтУъ (17)

где о, - исходная прочность при продольном изгибе, МПа; у, - коэффициент, учитывающий влияние условий заделки (например для СПА диаметром 5,5 мм при сжатии 0,4-0,5, при растяжении 0,6-0,9); ут - коэффициент, учитывающий влияние температуры, выражение (18); ут - коэффициент, учитывающий влияние длительности приложения нагрузки, выражение (19):

Ут= 270Т"0'98, (18)

у1=1Д7(1пт)-0-2,> (19)

где Т - температура, °К, т - время, с.

Таким образом, разработаны и внедрены в производство методика и ряд оборудования для определения долговечности ПКМ, расширена область применения метода продольного изгиба для измерения механических свойств не только упругих однонаправленных стекпопластиковых стержней, но также и плоских образцов из углепластиковых плит и стеклопластиковых стержней периодического > профиля; разработана оригинальная методика по определению эффективного диаметра, основанная на использовании результатов измерения жесткости стержня, характеризующей удлинение стержня при приложении растягивающей силы, и жесткости этого же стержня, характеризующей его сопротивление продольному изгибу.

В приложениях представлены методики испытаний, разработанные в результате диссертационных исследований и введенные в ТУ 2296-016-20994511 и ТУ 2296001-20994511, приведены акты внедрения разработанных способа и оборудования для испытаний анизотропных стеклопластиков в ООО «БЗС» (г. Бийск), и в учебный

процесс кафедры «Физика и технология композиционных материалов» в АлтГТУ (г. Барнаул). Приведен диплом УШ-ой Всероссийской выставки научно-технического творчества молодежи («НГТМ-2008», г. Москва) и диплом за победу в конкурсе научно-исследовательских работ «Химия высокомолекулярных соединений, полимеры и композиционные материалы на их основе» (Бийск, 2010).

ВЫВОДЫ

1. Разработаны и внедрены запатентованное устройство и метод для испытаний и обработки результатов по определению долговечности и длительной прочности анизотропных ПКМ. Проведена апробация предложенных метода и устройства на испытаниях стеклопластиковых стержней, стекло- и углепластиковых пластин, и получены эмпирические закономерности для расчета длительной прочности.

2. Эмпирически исследовано влияние заделки стеклопластиковых стержней на результат испытаний при растяжении и сжатии, установлена зависимость критического напряжения от геометрических размеров и вида закрепления концов стержня при испытаниях на сжатие. С помощью полученных эмпирических зависимостей спроектированы устройства для испытаний на долговечность и измерения механических свойств стеклопластиковых стержней при растяжении, сжатии и продольном изгибе.

3. Усовершенствована конструкция устройства для испытаний на продольный изгиб с помощью установки шарнирной опоры в узле измерения усилия, что повышает точность результатов на 0,5 %. Проведена апробация устройства и метода продольного изгиба для испытаний стеклопластиковых стержней постоянного круглого и периодического сечения, стекло- и углепластиковых пластин.

4. Разработана и внедрена оригинальная методика по определению эффективного диаметра стержней периодического профиля, основанная на использовании результатов измерения жесткости стержня при растяжении согласно закона Гука и экспериментального измерения эйлеровой критической силы этого стержвд при продольном изгибе.

5. Разработанные методы и устройства для статических и длительных испытаний на растяжение, сжатие и продольный изгиб введены для определения контролируемых параметров при производстве изделий в технические условия на СППС ТУ 2296-016-20994511 и СПА ТУ 2296-001-20994511 и используются в учебном процессе.

6. Предложена методика расчета длительной прочности стеклопластиковых стержней основанная на определении исходной прочности методом продольного изгиба, учете влияния растяжения, сжатия через коэффициент влияния условий заделки, влияние температуры и длительности на механические свойства изделий.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Блазнов, А.Н. Исследование прочности и устойчивости однонаправленных стеклопластиковых стержней при осевом сжатии / А.Н. Блазнов, В.Ф. Савин, Ю.П. Волков, В.Б. Тихонов // Механика композиц. матер, и констр. - 2007. - Т.13. - № 3. - С. 426-440.

2. Савин, В.Ф. Метод построения силовых зависимостей долговечности для стержней из полимерных композиционных материалов / В.Ф. Савин, АЛ. Верещагин, А.Н. Блазнов, А.Н. Луговой, В.Б.Тихонов, О.В. Быстрова // Заводская лаборатория. Диагностика материалов - 2008. - Т. 74. - № 8. - С. 58-62.

3. Тихонов, В.Б. Устройство для комплексных испытаний долговечности материалов / В.Б. Тихонов, А.Н. Блазнов, В.Ф. Савин // Приборы и техника эксперимента. -2010.-№3, с. 166-167.

4. Тихонов, В.Б. Метод испытаний стеклопластиков на статическую долговечность / В.Б. Тихонов, А.Н. Блазнов, В.Ф. Савин // Заводская лаборатория. Диагностика материалов.- 2010. - Т. 76. - № 9. - С. 63-67.

5. Поздеев, С.П. Способ испытаний упругих стержней на долговечность и устройство для его осуществления / С.П. Поздеев, А.Н. Блазнов, В.Ф. Савин, В.Б. Тихонов, Н.М. Киселев // Пат. РФ № 2357223.0публ.27.05.2009, бюл. №15.

6. Блазнов, А.Н. Зависимость критического напряжения от гибкости стеклопластиковых стержней / А.Н. Блазнов, В.Б. Тихонов, В.Ф. Савин, Ю.П. Волков // Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья: Доклады VII Всерос. науч.-практ. конф. - М.: ЦЭИ «Химмаш», 2007. - С 140-144.

7. Битков, E.H. Влияние температуры на механические характеристики стеклопластиковых стержней / Е.Н.Битков, В.Б.Тихонов, А.Н.Блазнов, В.Ф.Савин // Полимеры, композиционные материалы и наполнители для них («Полимер-2007»): Материалы 1-ой Региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых 25-26 мая 2007 года. - Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2007. - С 20-22.

8. Тихонов, В.Б. Метод и установка для испытаний строительной арматуры из полимерных композиционных материалов / В.Б. Тихонов, А.Н. Блазнов, В.Ф. Савин, А.Н. Луговой // Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья: Доклады VIII Всерос. науч.-практ. конф. - Бийск: БТИ АлтГТУ, 2008.-С 142-146.

9. Савин, В.Ф. Метод испытаний на долговечность и построение силовых зависимостей для однонаправленных стеклопластиков / В.Ф. Савин, В.Б. Тихонов, А.Н. Блазнов, А.Л. Верещагин // Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья: Доклады VIII Всерос. науч.-практ. конф. - Бийск: БТИ АлтГТУ, 2008.-С 146-152.

Ю.Тихонов, В.Б. Способ и устройство комплексных испытаний полимерных композиционных материалов на долговечность / В.Б.Тихонов, А.Н.Блазнов, В.Ф.Савин // Полимеры, композиционные материалы и наполнители для них («Полимер-2008»): Материалы 11 -ой Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых 23-25 мая 2008 года. - Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2008. - С. 46-49.

11.Тихонов, В.Б. Оборудование для испытаний на долговечность упругих стекло-пластиковых стержней / В.Б.Тихонов, А.Н.Блазнов, В.Ф.Савин // Технологии и оборудование химической, биологической и пищевой промышленности: Материалы Всс-

российской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (15-16 мая 2008 г., г. Бийск). -Бийск: БТИ АлтГТУ, 2008. - С. 67-75.

12.Волков, Ю.П. Стержни стеклопластиковые периодического профиля для применения в строительстве / Ю.П.Волков, А.Н.Луговой, В.Ф.Савин, О.В.Быстрова, В.Б.Тихонов II Доклады IX Всерос. науч-практ. конф. «Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья». - Бийск: БТИ АлтГТУ,

2009.-С 124-127.

1 З.Волков, Ю.П. Оборудование для натяжения стеклопластиковой арматуры при создании предварительно напряженных бетонных конструкций / Ю.П.Волков, А.НЛуговой, В.Ф.Савин, О.В.Быстрова, В.Б.Тихонов, Б.И. Глотов // Доклады IX Всерос. науч-практ. конф. «Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья». - Бийск: БТИ АлтГТУ, 2009. - С 127-129.

М.Тихонов, В.Б. Исследование релаксации стеклопластиковых стержней при продольном изгибе / В.Б.Тихонов, А.Н.Блазнов, В.Ф.Савин // Инновационные технологии: производство, экономика, образование: материалы Всероссийской научно-практической конференции 24 сентября 2009 года / под ред. Г.В. Леонова; Алт. гос. техн. ун-та, БТИ. - Бийск: Изд-во Алт, гос. техн. ун-та, 2009. - С. 422-425 с.

15.Тихонов, В.Б. Механические характеристики композитных стержней периодического профиля / В.Б.Тихонов, А.Н. Блазнов, В.Ф.Савин, А.Н.Луговой, Ю.П.Волков // Доклады X Юбилейной Всерос. науч-практ. конф. «Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья». - Бийск: БТИ АлтГТУ, 2010. -С 176-181.

16.Тихонов, В.Б. Исследование релаксации и ползучести стеклопластиковых стержней / В.Б. Тихонов, А.Н. Блазнов, М.Ю. Локтев, В.Ф. Савин // Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности: Материалы 3-й Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с Международным участием (28-30 апреля 2010 г., г. Бийск). В 2-х ч.; ч.1. Алт. гос. техн. ун-та, БТИ. - Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-т, 2010. - С. 119-121.

П.Рудольф, А.Я. Перспективные методы испытаний армированных пластиков / АЛ.Рудольф, В.Ф.Савин, А.Н. Блазнов, О.В.Старцев, В.Б.Тихонов // Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология. Доклады Международной конференции «Композит-2010» 30 июня - 2 июля 2010г. - Саратов: СГТУ, 2010. - С 119-122.

18.Тихонов, В.Б. Испытания на долговечность пластин и стержней из полимерных композитов / В.Б.Тихонов, А.Н. Блазнов, В.Ф. Савин // Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология. Доклады Международной конференции «Композит-2010» 30 июня -2 июля 2010г. - Саратов: СГТУ, 2010. - С 221-224.

19. Loktev М. Ju. Automated electronic system for measuring the mechanical characteristics of fiberglass rods of circular cross-section tests for strength / M.Ju. Loktev, D.A.Ermolaev, V.F.Savin, A.Ya.Suranov, V.A. Abanin, V. B. Tikhonov // International Conference and Seminar on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices Proceeding (EDM-

2010, Erlagol, Altay - June 30 - July 4, 2010). NTSU Publishing Polygraph Center, Novosibirsk State Technical University, 2010.-P. 151-154.

Подписано в печать 10.11.2010. Формат 60x84 1/16. Печать - ризография. Усл.п.л. 1,2. Тираж 100 экз. Заказ 2010-168. Отпечатано в ИИО БТИ АлтГТУ. 659305, г. Бийск, ул. Трофимова, 27