Обзор статьи

Экспериментальное определение значимости воздействия эксплуатационных факторов на полимерную матрицу пултрузионных стеклопластиковых профилей

УДК: 

691.175.3

DOI: 

10.23968/1999-5571-2022-19-2-98-109

Страницы: 

98-109

Аннотация: 

Приводится обзор и анализ исследований в области изучения долговечности полимерных композитных материалов. На основе анализа сформулирована задача о необходимости разработки экспресс-метода оценки длительных свойств полимерной матрицы в условиях ускоренных лабораторных испытаний в режиме релаксации. Приводится описание проведенных испытаний с моделированием напряженно-деформированного состояния методом продольного изгиба. Сделан вывод о значимости внешних эксплуатационных факторов; определена чувствительная характеристика старения, оценивающая изменение упругих свойств связующего; выявлено, что при одновременном воздействии факторов замедляется процесс изменения упругих свойств.

Список цитируемой литературы: 

  1. Ветохин С. Ю. Разработка и обновление сводов правил, регламентирующих требования к применению полимерных композитов и изделий из них в строительном комплексе Российской Федерации // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2015. № 7-8 (198-199). С. 19-20

  2. Ветохин С. Ю., Муратова Н. М., Костылева В. М. Стандартизация композитных материалов // Вестник химической промышленности. 2014. № 4 (79). С. 36-37

  3. Кузнецов И. Л., Салахутдинов М. А., Арипов Д. Н., Фахрутдинов А. Э. Разработка и экспериментальные исследования конструкций навеса над трибунами из пултрузионных стеклопластиковых профилей // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2019. № 9 (729). С. 96-108

  4. Сулейманов А. М. Актуальные задачи в прогнозировании долговечности полимерных строительных материалов // Строительные материалы. 2015. № 5. С. 10-13

  5. Wellington Chu, Lixin Wu, Vistasp M. Karbhari. Durability evaluation of moderate temperature cured E-glass/vinylester systems // Composite Structures. 2004. Vol. 66 (1-4). Pp. 367-376

  6. Wang Z., Zhao X.-L., Xian G., Wu G., Raman R. S., Al-Saadi S. Effect of sustained load and seawater and sea sand concrete environment on durability of basalt- and glass-fibre reinforced polymer (B/GFRP) bars // Corrosion Science. 2018. Vol. 138. Pp. 200-218

  7. Liao K., Schultheisz C., Hunston D. L. Effects of environmental aging on the properties of pultruded GFRP // Composites Part B: Engineering. 1999. Vol. 30 (5). Pp. 485-493

  8. Sousa J. M., Correia J. R., Cabral-Fonseca S. Durability of glass fibre reinforced polymer pultruded profiles: Comparison between QUV accelerated exposure and natural weathering in a mediterranean climate // Experimental Techniques. 2016. Vol. 40. Pp. 207-219

  9. Bazli M., Ashrafi H., Oskouei A. V. Effect of harsh environments on mechanical properties of GFRP pultruded profiles // Composites Part B: Engineering. 2016. Vol. 99. Pp. 203-215

  10. Федоров Ю. Ю., Бабенко Ф. И. Влияние низких температур на поведение предварительно деформированного стеклопластика // Пластические массы. 2018. № 1-2. С. 9-11

  11. Сулейманов А. М., Туйсина Е. Б., Бикмухаметов Р. Р. Моделирование работы полимерных композиционных материалов в напряженно-деформированном состоянии под воздействием агрессивных сред. Часть 1. Разработка методики и испытательного стенда // Известия Казанского гос. архит.-строит. ун-та. 2019. № 2 (48). С. 239-247

  12. Туйсина Е. Б., Сулейманов А. М. Моделирование работы полимерных композиционных материалов в напряженно-деформированном состоянии под воздействием агрессивных сред. Часть 2. Метод прогнозирования долговечности полимеркомпозитной арматуры // Известия Казанского гос. архит.-строит. ун-та. 2019. № 2 (48). С. 255-263

  13. Рябец Ю. С., Борисов С. Н., Родионов А. К. Изменение механических свойств стеклонаполненного полиамида ПА-6 при воздействии факторов холодного климата // Неметаллические материалы и конструкции для условий Севера: сб. науч. тр. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1993. С. 31-39

  14. Федоров Ю. Ю., Васильев С. В., Саввина А. В. Ускоренные испытания механически нагруженного стеклопластика в режиме релаксации напряжений // Наука и образование в XXI веке: сб. науч. тр. по материалам междунар. науч.-практ. конф., Тамбов, 28 февраля 2018 года. Тамбов: ООО «Консалтинговая компания Юком», 2018. С. 53-56

  15. Батрак В. Е. Применение композитных материалов для промышленных сооружений // Вестник НИЦ «Строительство». 2020. № 2 (25). С. 5-11

  16. Каблов Е. Н., Чурсова Л. В., Бабин А. Н., Мухаметов Р. Р., Панина Н. Н. Разработки ФГУП «ВИАМ» в области расплавных связующих для полимерных композиционных материалов // Полимерные материалы и технологии. 2016. Т. 2. № 2. С. 37-42

  17. Михайлин Ю. А. Конструкционные полимерные композиционные материалы. СПб.: Научные основы и технологии, 2008. 822 с

  18. Справочник по композиционным материалам: в 2 кн. / под ред. Дж. Любина; пер. с англ. А. Б. Геллера, М. М. Гельмонта; под ред. Б. Э. Геллера. М.: Машиностроение, 1988. Кн. 1. 448 с

  19. Перепелкин К. Е. Армирующие волокна и волокнистые полимерные композиты. СПб.: Научные основы и технологии, 2009. 379 с

  20. Кербер М. Л., Виноградов В. М. и др. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология / под ред. А. А. Берлина. СПб.: Профессия, 2009. 556 с

  21. Ефимов В. А., Кириллов В. Н., Матвеенкова Т. Е., Коренькова Т. Г. Влияние последовательного воздействия климатических и эксплуатационных факторов на свойства стеклопластиков // Авиационная промышленность. 2004. № 1. С. 45-48

  22. Ефимов В. А., Кириллов В. Н., Матвеенкова Т. Е., Кривонос В. В. Гребнева Т. В., Болберова Е. В. Климатическая стойкость новых композиционных материалов // Авиационная промышленность. 2004. № 4. С. 44-47

  23. Старцев О. В. Старение полимерных авиационных материалов в теплом влажном климате: дис. ... д-ра техн. наук. М., 1990. 80 с

  24. Startsev O. V. Peculiarities of Ageing of Aircraft Materials in a Warm Damp Climate // Polymer Yearbook. Glasgow, UK: Harwood Academic Publishers. 1993. Vol. 11. Pp. 91-109

  25. Startsev O. V., Krotov A. S., Startseva L. T.Interlayer Shear Strength of Polymer Composite Materials During Long Term Climatic Ageing // Polymer Degradation and Stability. 1999. Vol. 63. Pp. 183-186

  26. Chin J. W. Durability of composites exposed to ultraviolet radiation // Durability of Composites for Civil Structural Applications. Ed. by V. M. Karbhari. Woodhead Publishing Series in Civil and Structural Engineering. Woodhead Publishing, 2007. Pp. 80-97

  27. Каблов Е. Н., Старцев О. В., Кротов А. С., Кириллов В. Н. Климатическое старение композиционных материалов авиационного назначения. III. Значимые факторы старения // Деформация и разрушение материалов. 2011. № 1. С. 34-40

  28. Батрак В. Е., Бобряшов В. В., Бобряшов В. М. Влияние нагруженности на долговечность конструкционных стеклопластиков // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2018. № 7-8 (234-235). С. 41-43

  29. Гладких А. В., Курс И. С., Курс М. Г. Анализ данных натурных климатических испытаний, совмещенных с приложением эксплуатационных факторов, неметаллических материалов (обзор) // Труды ВИАМ. 2018. № 10 (70). С. 74-82

  30. Панферов К. В., Романенков И. Г., Абашидзе Г. С. и др. Атмосферостойкость стеклопластиков, находящихся под нагрузкой // Пластические массы. 1968. № 6. С. 32-33

  31. Булманис В. Н., Ярцев В. А., Кривонос В. В. Работоспособность конструкций из полимерных композитов при воздействии статических нагрузок и климатических факторов // Механика композиционных материалов (Рига). 1987. № 5. С. 915-920

  32. Федоров Ю. Ю., Васильев С. В., Саввина А. В. Климатическая стойкость нагруженного стеклопластика в условиях холодного климата // Научные тенденции: Вопросы точных и технических наук: сб. науч. тр. по материалам XIV Междунар. науч. конф., Санкт-Петербург, 12 февраля 2018 года. СПб.: Международная научно-исследовательская федерация «Общественная наука», 2018. С. 79-80

  33. Авторское свидетельство 15086A1, СССР, МПК G01N 3/14. Машина для испытания материалов на продольный изгиб / М. С. Ружицкий. № 37687, заявл. 28.12.1928, опубл. 30.04.1930

  34. Авторское свидетельство 22965A1, СССР, МПК G01N 3/20. Машина для испытания материалов на продольный изгиб / М. С. Ружицкий. № 78116, заявл. 29.10.1930, опубл. 30.09.1931

  35. Арнаутов А. К., Тарнопольский Ю. М. Продольный изгиб как метод определения изгибной прочности композитных материалов // Механика композитных материалов. 2004. Т. 40. № 1. С. 25-42

  36. Луговой А. Н. Исследование механических характеристик однонаправленно армированного стеклопластика методом продольного изгиба: автореф. дис. … канд. техн. наук. Барнаул, 2005. 24 с

  37. Старцев О. В., Блазнов А. Н., Волков Ю. П.,Ходакова Н. Н. Повышение точности определения механических показателей полимерных композиционных материалов. 4. Продольный изгиб // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2016. № 4. С. 52-63

  38. Савин В. Ф., Блазнов А. Н., Киселев Н. М., Ширяева А. В. Влияние эксцентриситета оси стержня относительно опор на результаты испытания при продольном изгибе // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. Т. 73. № 9. С. 70-75

  39. Федоров Ю. Ю., Васильев С. В. Исследование пултрузионных профилей из полиэфирного стеклопластика в условиях холодного климата // Роль технических наук в развитии общества: сб. материалов II Междунар. науч.-практ. конф., Кемерово, 6 марта 2017 года. Кемерово: ООО «Западно-Сибирский научный центр», 2017. С. 98-100

Ключевые слова: 

Полный текст (файл): 

PDF

Авторы: 

Сулейманов А. М. Казанский государственный архитектурно-строительный университет Казань, Россия

Туйсина Е. Б. Казанский государственный архитектурно-строительный университет Казань, Россия

Другие статьи авторов: 

Выпуск журнала

№ 2 (91) Апрель 2022