Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Математическое моделирование эксплуатанионно леформаиионных свойств текстильных материалов - основа повышения их конкурентоспособности 12
1.1. Структурно-физическое моделирование релаксационных и деформационных свойств текстильных материалов технического назначения 13
1.2. Исследование и прогнозирование различных видов деформационных воздействий на текстильные материалы технического назначения 16
1.3. Математическое моделирование линейных релаксационных и деформационных процессов текстильных материалов технического назначения 25
1.4. Математическое моделирование нелинейных релаксационных и деформационных процессов текстильных материалов технического назначения 30
1.5. Описание релаксационных и деформационных микромеханизмов в текстильных материалах технического назначения 31
1.6. Выводы по главе 1... з
Глава 2. Математическое моделирование релаксации и ползучести арамилных текстильных материалов с целью оценки качества и сравнительного анализа их зкеплуатанионно-леформационных свойств
2.1. Описание компонентного соетава и технических
характеристик арамидных текстильных материалов
2.2. Приборная база для проведения экспериментальных исследований эксплуатационно-деформационных свойств арамидных текстильных материалов
2.3. Проведение экспериментальных испытаний арамидных текстильных материалов в режиме растяжения
2.4. Проведение экспериментальных испытаний арамидных текстильных материалов в режиме релаксации
2.5. Проведение экспериментальных испытаний арамидных текстильных материалов в режиме ползучести
2.6. Выводы по главе 2
Глава 3. Прогнозирование деформационных, восстановительных и релаксационных процессов арамидных текстильных материалов
3.1. Определяющие интегральные соотношения релаксации и ползучести арамидных текстильных материалов
3.2. Прогнозирование релаксационных процессов арамидных текстильных материалов
3.3. Прогнозирование деформационных процессов арамидных текстильных материалов
3.4. Прогнозирование деформаниоиио-воестаиови гсльных процессов арамидных текстильных материалов
3.5. Выводы по главе3 4
Глава 4. Выявление упругих, внткоупруго-пл логических и усадочно-восстановительных свойств арамилных текстильных материалов 98
4.1. Разложение полной деформации арамидиых текстильных материалов на упругую и вязкоуиру го-пластическую компоненты 99
4.2. Разложение деформационных процессов арамидиых текстильных материалов на упругие и вязкоуируто-пластические составляющие 104
4.3. Определение влияния температуры на усадку и восстановление после усадки арамидиых текстильных материалов 107
4.4. Выводы по главе 4 112
Глава 5. Проведение качественного анализа эксплуатационно-деформационных свойств арамилных текстильных материалов 114
5.1. Проведение сравнительною анализа эксплуатацию шо-деформациоипых свойств арамидиых текстильных материалов по расчетным характеристикам релаксации и ползучести 116
5.2 Проведение сравнительного анализа эксплуатационно-деформационных свойств арамидиых текстильных материалов по результатам численного прогнозирования релаксационных. деформационных и восстановительных процессов 123
5.3. Компьютеризация методов проведения качественного анализа эксплуатационно-потребительских и функциональных свойств арамидиых текстильных материалов 127
5.4. Выводы по главе 5 129
Заключение 132
Список литературы
- Исследование и прогнозирование различных видов деформационных воздействий на текстильные материалы технического назначения
- Приборная база для проведения экспериментальных исследований эксплуатационно-деформационных свойств арамидных текстильных материалов
- Прогнозирование деформационных процессов арамидных текстильных материалов
- Разложение деформационных процессов арамидиых текстильных материалов на упругие и вязкоуируто-пластические составляющие
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В основе повышения
конкурентоспособности арамидных текстильных материалов лежат методы качественного анализа их эксплуатационно-деформационных свойств, внедряемые на стадиях разработки и производства указанных материалов.
Арамидные текстильные материалы находят все более широкое применение в различных областях техники. Из арамидных материалов, в частности, изготавливаются изделия альпинистского и горноспасательного назначения, одежда для защиты от пожаров, бронежилеты, средства спасения людей в шахтах, обмотки космических аппаратов и многое другое. В период продолжающихся международных санкций особо остро встает вопрос по созданию и развитию производств конкурентоспособных текстильных арамидных материалов, отвечающих задачам современного их использования. С целью повышения конкурентоспособности арамидных текстильных материалов и изготавливаемых из них изделий, необходимо на стадии их разработки и производства всестороннее изучение эксплуатационно-деформационных и других физико-механических свойств. Такое изучение можно провести лишь на основе качественного анализа указанных свойств с использованием математического моделирования и компьютерного прогнозирования релаксационно-деформационных процессов указанных материалов, которые являются основополагающими в теории вязкоупругости полимеров, к группе которых относятся арамидные текстильные материалы.
Задача создания, исследования и совершенствования производств арамидных текстильных материалов различного назначения, обладающих определенными физико-механическими свойствами, соответствующих назначению этих материалов, несомненно, является актуальной, так как от решения этой задачи во многом зависит становление российской экономики, закрепление ее позиций на мировом уровне. Что же касается качества и функциональности отдельно взятых арамидных материалов, то зачастую от них зависят жизни людей: спортсменов-альпинистов, пожарных, военных и работников других многочисленных профессий. Арамидные текстильные материалы в виде шнуров и лент применяются, например, в горнодобывающих отраслях промышленности и в шахтах. Кроме этого, исследуемые материалы находят свое применение при спасении людей от пожаров и от различных стихийных бедствий.
Решение поставленных в диссертации задач соответствует "Стратегии развития легкой промышленности России на период до 2020 года", разработанной по поручению Президента РФ. Предлагаемые в диссертации способы повышения конкурентоспособности арамидных текстильных материалов и продукции на их основе с использованием методов качественного анализа и математического моделирования их эксплуатационно-деформационных свойств, внедряемые в современные производства указанных материалов, позволят осуществить скорейший переход к импортозамещению продукции, так необходимой российской экономике. Решение поставленных задач позволит значительно повысить функциональность и потребность в производимой продукции, что также будет способствовать усилению экономической безопасности России.
Цель работы состоит в разработке методов повышения конкурентоспособности арамидных текстильных материалов и изделий российского производства на основе внедрения инновационных методик оценки качества, эксплуатационно-потребительских и функциональных свойств указанных материалов на стадии их разработки и производства.
Основными задачами исследования являются:
- построение математической модели деформационно-эксплуатационных
свойств арамидных текстильных материалов;
разработка методов определения деформационно-эксплуатационных параметров-характеристик арамидных текстильных материалов;
- качественная оценка эксплуатационно-потребительских и функциональных
свойств арамидных текстильных материалов и изделий на основе параметров
разработанной математической модели деформационно-эксплуатационных свойств;
разработка методов прогнозирования деформационно-релаксационных процессов арамидных текстильных материалов, наилучшим образом соответствующих режимам эксплуатации указанных материалов;
разработка компьютерных алгоритмов и программ для ЭВМ по прогнозированию деформационно-релаксационных процессов арамидных текстильных материалов, соответствующих режимам их эксплуатации;
разработка методик сравнительного анализа эксплуатационно-потребительских и функциональных свойств арамидных текстильных материалов и изделий на стадии их проектирования и производства;
- разработка компьютерных алгоритмов и программ для ЭВМ по проведению
качественной оценки эксплуатационно-потребительских и функциональных свойств
арамидных текстильных материалов и изделий;
компьютерная реализация методик проведения сравнительного анализа эксплуатационно-потребительских и функциональных свойств арамидных текстильных материалов и изделий;
практическая реализация на стадиях проектирования и производства российских текстильных арамидных материалов и изделий разработанных методов сравнительного анализа эксплуатационно-потребительских и функциональных свойств указанных материалов с целью повышения конкурентоспособности создаваемой продукции.
Методы исследования. Основой теоретического и методологического исследования явились современные представления, положения и разработки, применяемые в экономике, математическом моделировании, текстильном материаловедении и системном анализе. В диссертации используются различные методы вычислительной математики, оптимизации, информатики и компьютерные технологии.
Научная новизна работы состоит в:
разработке методов повышения конкурентоспособности российских арамидных текстильных материалов и изделий на основе внедрения инновационных методик оценки качества, эксплуатационно-потребительских и функциональных свойств указанных материалов;
- разработке математических моделей деформационно-релаксационных свойств
арамидных текстильных материалов и изделий, наилучшим образом отражающих их
функциональное назначение;
разработке методов определения деформационно-релаксационных параметров-характеристик арамидных текстильных материалов и изделий, являющихся основой для оценки качества, эксплуатационно-потребительских и функциональных свойств указанных материалов;
- разработке методов прогнозирования деформационно-релаксационных
процессов арамидных текстильных материалов и изделий, наиболее достоверно
соответствующих режимам их эксплуатации;
- разработке методов проведения технологического отбора лучших арамидных
текстильных материалов и изделий по эксплуатационно-потребительскому и функциональному назначению с целью повышения конкурентоспособности разрабатываемой и производимой продукции;
разработке методик выявления и оценки упругих, вязкоупругих и усадочных свойств арамидных текстильных материалов и изделий;
компьютерной реализации методов качественной оценки эксплуатационно-потребительских и функциональных свойств арамидных текстильных материалов и изделий, являющейся основой для повышения конкурентоспособности проектируемой и производимой продукции.
Практическая значимость работы.
Для повышения конкурентоспособности российских арамидных текстильных материалов и изделий на их основе, а также решения актуальной задачи российской экономики по импортозамещению продукции, предлагается разработанные в диссертации методы качественной оценки эксплуатационно-потребительских и функциональных свойств указанных материалов, а также методики проведения их технологического отбора применять на стадии проектирования и на стадии производства.
Разработанные методы определения релаксационно-деформационных параметров-характеристик и методы прогнозирования релаксационных и деформационных процессов арамидных текстильных материалов и изделий служат практической основой для улучшения качества указанных материалов и повышения их конкурентоспособности.
Благодаря компьютеризации методов качественной оценки эксплуатационно-потребительских и функциональных свойств арамидных текстильных материалов и изделий появился действенный механизм их практического применения с целью оценки уровня потребительского соответствия, а также расширения функциональности и повышения качества исследуемых материалов.
Разработанные в диссертации методы качественной оценки эксплуатационно-
потребительских свойств арамидных текстильных материалов и методики проведения
их целенаправленного технологического отбора применялись в ЗАО "ТЕКСТИЛЬ-
ИНВЕСТ" на стадии проектирования и производства текстильных изделий. По
результатам внедрения предлагаемых методик были даны практические
рекомендации по технологическому отбору образцов текстильных материалов,
обладающих определенными релаксационными и деформационными
характеристиками в зависимости от компонентного состава, структуры, линейной и поверхностной плотности указанных материалов с целью улучшению эксплуатационно-потребительских свойств и повышения функциональности выпускаемой текстильной продукции.
Компьютерные реализации методов определения релаксационно-деформационных параметров-характеристик и методов прогнозирования релаксационных и деформационных процессов текстильных материалов, предложенные в диссертационной работе послужили практической основой для улучшения качества указанных материалов и повышения их конкурентоспособности.
Благодаря компьютеризации методов проведения качественного анализа эксплуатационно-потребительских свойств текстильных материалов появился действенный механизм их практического применения с целью оценки степени соответствия и уровня качества исследуемых материалов задачам эксплуатации, что способствует решению актуальной задачи российской экономики по импортозамещению текстильной продукции в период продолжающихся международных санкций.
Апробация результатов работы. Результаты, полученные в диссертации, докладывались соискателем на международных и всероссийских научных конференциях: XI международной Санкт-Петербургской конференции молодых ученых "Современные проблемы науки о полимерах" (Санкт-Петербург, ноябрь 2015); II Международной научно-практической конференции "Модели инновационного развития текстильной и легкой промышленности на базе интеграции университетской науки и индустрии: образование - наука - производство" (Казань, март 2016); Российско-американской научной школе-конференции "Моделирование и оптимизация химико-технологических процессов" (Казань, май 2016); Всероссийской научной конференции молодых ученых "Инновации молодежной науки" (Санкт-Петербург, апрель 2016).
Публикации. По результатам диссертационного исследования опубликовано 19 научных работ, из которых 6 - в ведущих рецензируемых научных изданиях из "Перечня ВАК".
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (193 наименования) и двух приложений. Основное содержание диссертации изложено на 155 страницах машинописного текста, иллюстрировано 32 рисунками и содержит 9 таблиц.
Исследование и прогнозирование различных видов деформационных воздействий на текстильные материалы технического назначения
Иначе происходит деформация аморфных областей структуры. Из-за разной ДЛИНЫ цепей нагрузка распределяется по ним неравномерно, и деформация определяется только частью проходных макромолекул 94.
Наиболее короткие цепи деформируются по механизму, сходному с механизмом, рассмотренным выше. Но более длинные участки проходных иепей деформируются по упругому механизму только при очень малых величинах нагрузок [95].
Затем деформация протекает по конформационному механизму. сопровождающемуся уменьшением доли изогнутых участков и увеличением доли выпрямленных конформаций. что требует значительно меньших усилий, чем осевая деформация цепей [96].
Изменение относительного содержания изогнутых и вытянутых конформаций приводит к изменению среднемолекулярной ориентации [97].
По мере увеличения нагрузки, действующей на макромолекулы. увеличивается их жесткость, кроме того, по мере деформации аморфных участков возрастает число включаемых в процесс макромолекул (определяемое их разной длиной) [98].
Чем менее упорядочена структура полимера, тем в большей степени она изменяется при нагружении. При этом происходят глубокие структурные перестройки, в значительной степени необратимые [99]. Не полностью ориентированные полимеры в процессе их нагружения могут дополнительно ориентироваться. Таким образом, деформационные свойства полимера определяются. главным образом, деформируемостью аморфных областей структуры, поэтому основными структурными характеристиками, ответственными за деформационные свойства полимера, являются деформационные характеристики молекулярных цепей в аморфных участках структуры, а также число проходных цепей и их разнодлинность (а. соответственно, их ориентация). определяющие число держащих нагрузку цепей 1100. Аморфные участки являются и наиболее "слабыми местами", но которым происходи ! разрушение материала [ЮГ. Кристаллиты, как менее нагруженные области структуры, вносят небольшую долю в процесс упругого деформирования. Однако, они являются своеобразными "физическими сшивками", фиксируя сложившуюся структуру и препятствуя проскальзыванию молекулярных цепей при нагружении [102].
Процессы деформирования при длительном действии внешней нагрузки и последующего отдыха протекают, в основном, по вязкоупругому механизму и связаны с информационными переходами в аморфных областях струюуры и перераспределением межмолекулярных связей [103].
Протекание этих структурных изменений связано с гибкостью макромолекул и величинами межмолекулярных взаимодействий, а также с температурой, определяющей уровень молекулярной сегментальной подвижности [104]. Чем больше жесткость макромолекул, межмолекулярное взаимодействие и меньше относительная температура (выше температуры стеклования), тем ниже скорость деформационных процессов [105]. Наряду с этим, скорость деформационных процессов тем меньше, чем больше упорядоченность надмолекулярной структуры - величина кристалличности. ориентации. Изменение надмолекулярной упорядоченности. в значительной мере, влияет на скорость деформационных процессов [106]. Величины вязкоу иругого восстановления полимеров также определяю тся их аморфно-кристаллической структурой [107]. Высокой степенью вязкоу пру гости обладают гибконеииые полимеры с невысокими значениями плотности энергии межмолекуляриого взаимодействия (полиамидные и др.) и температурой стеклования вблизи и.m ниже комнатной температуры [108).
Несколько меньшую слепень вязкоу пру гости имеют полимеры с более высокой температурой стеклования (полиакрилонитрильные и др.). Отсутствие у этих полимеров сильных межмолекулярных связей (например, водородных) обусловливает слабо выраженные явления вынужденной вязкоупрутости [109].
У полимерных материалов с сильными межмолекулярными связями и высокой температурой стеклования (поливииилепиртовых. целлюлозных) сильно выражено явление вынужденной вязкоупрутости. Поэтому они обладают невысокими вязкоупрутими свойствами [110].
При действии внешней нагрузки на полимеры, наряду с деформированием молекулярных цепей и пересгройкой надмолекулярной структуры, начинаются процессы разрушения, связанные с неравномерным распределением напряжений по молекулярным цепям в аморфных областях [111].
Нагрузка на наиболее короткие участки цепей достигает предразрывиых значений, а наличие термических флуктуации приводит к их диссоциации. Число нагруженных цепей связано с надмолекулярной структурой образца - чем больше ее упорядоченность (кристалличность. ориентация). тем равномернее распределение напряжений по молекулярным цепям [112].
Приборная база для проведения экспериментальных исследований эксплуатационно-деформационных свойств арамидных текстильных материалов
Экспериментальные исследования процессов релаксации напряжения проводились на релаксометре напряжений (рис. 2.4). После закрепления образна арамидпого материала в зажимах релаксометра напряжений (рис.2.5). образец удлинялся на величину фиксированного относительного удлинения є = const. Далее но динамометрам, установленным на релаксомегре напряжений в определенные моменты времени / снимались значения напряжений а,.
По результатам проведенных экспериментов в режимах релаксации напряжения строились графические зависимости величины напряжения а, от времени / в логарифмическо-временной шк&іе безразмерного времени —. где /, - некоторое значение "базового" времени (в качестве которого часто принимается значение // / мин.).
Указанные графические зависимости, построенные для нескольких значений деформации є. образуют в совокупности "семейства" кривых релаксации напряжения, которые в последующем, после деления на соответствующие значения деформаций є перестраивались в "семейства" кривых модуля релаксации Еа =—L. Экспериментальные исследования процессов ползучести проводились на релаксомегре деформаций (рис. 2.6). После закрепления образца арамидпого материала в зажимах релаксометра деформаций (рис.2.7), к образцу прикладывалось усилие, соответствующее значению напряжения а = const. Далее по микрометрам, установленным на релаксометре деформаций в определенные моменты времени / снимались значения деформации є,.
Но результатам проведенных экспериментов в режимах ползучести строились графические зависимости величины деформации є, оі времени / в логарифмическо-врсменной шкале безразмерного времени —. где f\ і некоторое значение "базового" времени (в качестве которого часто принимается значение // = I мин.).
Указанные графические зависимости, построенные для нескольких значений напряжения а. образуют в совокупности "семейства" кривых ползучести, которые в последующем, после деления на соответствующие значения напряжений а перестраивались в "семейства" кривых податливости Dat= — . (7
Экспериментальный процесс растяжения арамидных текстильных материалов проводился по закону деформирования с постоянной скоростью деформации є є, =s0+, (2.1) где є, - деформация в момент времени /. є0 - начальная деформация (обычно она полагается равной нулю). Следует заметить, что данный режим деформирования с постоянной скоростью растяжения является частным случаем режима нелинейно-наследственной релаксации. Построение экспериментальных диаграмм растяжения арамидных нитей с помощью разрывной машины "Instron - 1122" проводилось со скоростью деформирования ё = 4.17-10 с" (что соответствует удлинению образца нити на 2.5 % в минуту) при различных температурных значениях: Т = 20.100.150. 200.250.300 С . Результаты проведенного эксперимента в режиме равномерного растяжения приведены на рис. 2.8.-рис. 2.11. Как видно из приведенных диаграмм растяжения изучаемых арамидных нитей, всем им свойственны достаточно большие значения разрывного напряжения (2.4 - 3.3 ГПа) и достаточно малые значения деформации при разрыве (2.5 - 3.1 %).
Такое свойство всех рассмотренных арамидных нитей обусловлено их большой деформационной жесткостью. Модуль упругости изучаемых арамидных нитей также имеет достаточно большое значение (0.09 - 0.12 ТПа).
Изучая влияние температуры на деформационные свойства арамидных нитей, можно заметить, что при повышении температуры у изучаемых арамидных материалов снижаются значения разрывных напряжений и разрывных деформаций.
Проследить это можно, например, на приведенных диаграммах растяжения полимерной нити СВМ (рис.2.9) и полимерной нити кевлар (рис. 2.11). Графики зависимостей разрывных напряжений и модулей упругости от температуры для изучаемых арамидных нитей приведены на рис. 2.12-рис. 2.15.
Прогнозирование деформационных процессов арамидных текстильных материалов
В главе рассмотрено прогнозирование деформационных. восстановительных и релаксационных процессов арамидных текстильных материалов на основе известных интегральных соотношений нелинейно-наследственной вязкоупругости Больцмана-Вольтерра.
Для повышения точности прогнозирования указанных процессов применялись методы вычисления несобственных нелинейно-наследственных интегралов, основанные на неравномерном разбиении временной шкалы с учетом специфики рассматриваемого процесса. При прогнозировании активных (быстропротекающих) деформационных, восстанови тельных или релаксационных процессов. характеризующихся ростом скорости деформирования или нагружения. временная шкала разбивалась в возрастающей геометрической прогрессии - с целью наилучшего учета влияния квазимгновенного фактора деформирования или нагружения в начале процесса.
При прогнозировании длительных деформационных. восстановительных или релаксационных процессов, характеризующихся снижением скорости деформирования или нагружения. временная шкала разбивалась в убывающей геометрической прогрессии - с целью наилучшего учета длительных воздействий деформации или нагрузки. 3.1. Определяющие интегральные соотношения релаксации и ползучести арамидиых текстильных материалов
Прогнозирование деформационных и восстановительных процессов арамидиых текстильных материалов проводилось на основе известных интегральных соотношений нелинейно-наследственной вязкоупр)гости Больпмана-Вольтсрра. Это интегральные уравнения Вольтерра. которые составлены с учетом наследственного принципа суперпозиции Больимана. состоящего в учете предыстории деформационных откликов на прогнозируемые процессы релаксации и ползучести.
Уравнение Болышана-Вольтерра для процесса нелинейно-наследственной релаксации имеет вид: т, = Кі є, (Е0-E y\ee- p ej_$de. (3.1)
Указанное уравнение является основополагающим для прої позирования различных релаксационных процессов, включая процессы растяжения и процессы обратной релаксации. Нелинейность этого уравнения в виде параметра є содержится в интегральном ядре tp Et. представляющем из себя временную производную функции релаксации (2.3). Для различных функций релаксации tpEl получаются различные интегральные уравнения (3.!).
Для прогнозирования нелинейно-наследственной релаксации арамидиых текстильных материалов применялось интегральное уравнение (3.1) с функцией релаксации в виде НАЛ (2.3). Уравнение Больцмана-Волыерра для процесса нелинейно-наследственной ползучести имеет вид: щ = %щ +(D -Doyjae irade. (3.2) о Указанное уравнение является основополагающим для прогнозирования процессов ползучести, включая деформационные и восстановительные процессы. Нелинейность этого уравнения в виде параметра напряжения а содержится в интегральном ядре p aJ представляющим из себя временную производную функции запаздывания (ползучести) (2.5). Для различных функций запаздывания ра1 получаются различные интегральные уравнения (3.2).
В диссертации для прогнозирования нелинейно-наследственной ползучести арамидных текстильных материалов применялось интегральное уравнение (3.2) с функцией запаздывания в виде НАЛ (2.5).
Преимущество использования функции МАЛ в качестве основы для моделирования деформационных процессов состоит в возможности расширения области доверительного прогнозирования в сторону "больших" (длительные процессы) и в сторону "малых" времен (кратковременные процессы) с уменьшением погрешности прогноза за счет снижения влияния квазимгновенного фактора деформирования в начале процесса.
Данное свойство обусловлено более медленной сходимостью функции НАЛ к своим асимптотическим значениям, чем у большинства других, применяемых для моделирования нормированных функций.
Разложение деформационных процессов арамидиых текстильных материалов на упругие и вязкоуируто-пластические составляющие
Глава посвящена применению методов, разработанных в диссертационной работе для решения задач по качественному анализу эксплуатационно-деформационных свойств арамндных текстильных материалов, по исследованию взаимосвязи указанных свойств со структурой и их целенаправленного технологического регулирования, а также по проведению сравнительного анализа изучаемых материалов по критериям их функциональности и качества.
Проведенный качественный анализ эксплуатационно деформационных свойств арамилных текстильных материалов выявил роль влияния геометрических размеров, линейной плотности, способа переплетения нитей и компонентного состава указанных материалов на их функционально-потребительские свойства.
Выявлены также существенные отличия в протекании процессов релаксации и ползучести у арамндных тканей и шнуров в отличие от арамилных нитей. Процессы релаксации и ползучести тканей и шнуров протекают заметно более активно, чем у образующих их нитей. Это связано со структурой макростроения указанных материалов.
Так, в начале процессов релаксации и ползучести у арамилных тканей и шнуров происходит перестройка их макроструктуры геометрического характера за счет изменения расстояний между образующими материал нитями.
На этом этапе ткани и шнуры имеют меньшую деформационную жесткость, чем нити.
На втором этапе деформирования, когда изменения макроструктуры геометрического характера будут исчерпаны, включается механизм релаксации и ползучести самих арамидных нитей, то есть происходят конфирмационные процессы (перестроения) в макромолекулах изучаемых материалов. Начиная с этого момента деформационное поведение тканей и шнуров аналогично нитям. На третьем этапе деформирования - при значительных деформационных усилиях и напряжениях - начинаются подвижки макромолекул арамидных материалов друг относительно друга.
Указанными подвижками, то есть изменением макромолекулярной структуры материаюв, и объясняется не полная обратимость процессов релаксации и ползучести, а, начиная с некоторого места, и разрушение (разрыв) материалов.
Методы прогнозирования коротковременных и длительных релаксационных и деформационных процессов арамидных текстильных материалов имеют важное значение для определения функциональности изучаемых материалов.
Именно по прогнозам релаксационных и деформационных процессов можно получить представление о таких функционально-потребительских характеристиках материалов, как их долговечность, многократность использования. степень восстанавливаемости материалов после нагружения и т.д.
Проведение сравнительного анализа эксплуатационно-леформаиионных свойств арамнлных текстильных материалов по расчетным характеристикам релаксации и ползучести
Методики определения параметров-характеристик релаксации в ползучести арамидных текстильных материалов позволяют не только проанализировать их эксплуатационно-деформационные характеристики, но и имеют важное прикладное значение для решения задач по качественному анализу потребительских свойств указанных материалов, по оценке уровня соответствия тому или иному функциональному назначению, по оценке степени качества.
Из сказанного непосредственно следует, что разработанные в диссертации методики определения параметров-характеристик релаксации и ползучести арамидных текстильных материалов непосредственным образом могут быть использованы для повышения конкурентоспособности изучаемых материалов.
Методики определения параметров-характеристик релаксации и ползучести арамидных текстильных материалов, разработанные в работе, выгодно отличаются от аналогичных методик, предлагаемых другими научными школами.
Преимущество перед другими известными методиками состоит, прежде всего, в том. что они содержат минимально возможное число физически обусловленных вязкоупругих параметров-характеристик.
Четкий физический смысл каждого параметра математической модели релаксации и математической ползучести, вместе с результатами контрольного прогноза релаксации и ползучести, позволяет судить об адекватности указанных математических моделей.