Визначення фізичних властивостей сипких та наноструктурних матеріалів
Вантажиться...
Дата
2020-05
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Об’єкт дослідження: фізичні властивості сипких та наноструктурних матеріалів.
Предмет дослідження: залежності ефективних значень теплофізичних та механічних властивостей сипких, наноструктурних та наномодифікованих композитних матеріалів залежно від гранулометричного складу та істиних властивостей компонентів зазначених матеріалів. Мета роботи полягає у дослідженні ефективних фізичних властивостей сипких, наноструктурних та наномодифікованих композитних матеріалів.
Результати роботи та їх новизна. У результаті виконаних у дисертації досліджень вперше отримані такі наукові результати:
1) Обґрунтування застосування зворотної коефіцієнтної задачі теплопровідності для одночасного визначення коефіцієнта теплопровідності і ізобарної масової теплоємності сипких матеріалів різного гранулометричного складу.
2) Алгоритм визначення ефективних значень теплофізичних властивостей сипких матеріалів довільного матеріального та гранулометричного складу, що побудований на основі дискретно-континуальних уявлень про сипке середовище.
3) Верифікація розроблених числових моделей для визначення ефективних значень фізичних властивостей сипких та наноструктурних матеріалів за допомогою порівняння результатів розрахунків з відповідними теоретично-експериментальними даними інших авторів. Встановлено такі значення похибок визначення фізичних властивостей: для коефіцієнта теплопровідності і масової ізобарної теплоємності в інтервалі зміни температури до 950 °С за результатами розв’язку ЗКЗТ складає 0,46 % і 1,63–10,77 % відповідно; для теплофізичних властивостей за даними розв’язку дискретно-континуальної задачі структурної механіки не перевищує 0,8–9,0 %; для модуля пружності ОВНТ – не перевищує 0,08–5,1 %, що є цілком прийнятним для проведення інженерних розрахунків.
4) Теоретичні дослідження ефективних значень фізичних властивостей сипких та наноструктурних матеріалів, що включають модуль пружності, коефіцієнт теплопровідності та масову ізобарну теплоємність.
Практичне значення одержаних результатів полягає у такому:
1) Розроблено комплекс інструментів у вигляді числових методик, алгоритмів, ПЗ та числових моделей для дослідження ефективних значень фізичних властивостей сипких, наноструктурних та наномодифікованих композитних матеріалів з полімерною матрицею, армованою функціоналізованими вуглецевими нанотрубками.
2) За результатами наукових досліджень отримано патент України на корисну модель № 137451 U, що включає спосіб (алгоритм) визначення ефективних значень теплофізичних властивостей сипкого матеріалу.
3) Розроблено рекомендації щодо впровадження в пакувальну індустрію наномодифікованих армованих полімерів.
Опис
Ключові слова
сипкі матеріли, вуглецеві нанотрубки, функціоналізований полімер, фізичні властивості, числове моделювання, напружено-деформований стан, паковання, тара, bulk materials, carbon nanotubes, functional polymer, physical properties, numerical simulation, stress-strain state, packaging, tara
Бібліографічний опис
Коротун, К. М. Визначення фізичних властивостей сипких та наноструктурних матеріалів : магістерська дис. : 131 Прикладна механіка / Коротун Катерина Миколаївна. – Київ, 2020. – 182 с.