Характеризация поведения микологически разрушенной древесины как активно движущегося материала

АННОТАЦИЯ 2
СОДЕРЖАНИЕ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Состояние вопроса и задачи исследования 6
1.1 Обзор исследований в области активно движущихся материалов 6
1.2 Исследование многоформового эффекта памяти древесины 15
1.3 Деревянный спутник на орбите 17
1.4 Изменение свойств древесины под воздействием физических факторов 20
1.3 Древесина как активно движущийся материал 24
1.4 Влияние микологического разрушения на свойства древесины 38
1.5 Цель работы и задачи исследования 50
2 Разработка методики экспериментального исследования поведения микологически разрушенной древесины как активно движущегося материала 51
2.1 Показатели эффекта памяти формы древесины 51
2.2 Методика исследования поведения микологически разрушенной древесины как активно движущегося материала 54
2.3 Методика расчета деформаций 57
2.4 Используемые материалы и образцы 58
2.5 Лабораторное оборудование 61
3 Результатыэкспериментальногоисследованияповедениямикологически разрушенной древесины как активно движущегося материала 65
3.1 Визуализация и квантификация эффекта памяти формы микологически разрушенной древесины 65
3.2 Определение характеристик микологически разрушенной древесины как активно движущегося материала 71
3.3 Влияние типа гнили на характеристики микологически разрушенной древесины как активно движущегося материала 68
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 73
ПРИЛОЖЕНИЕ А 80

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы. Наш 21 век отличается эрой «умных» материалов и технологий, которые выполняют некоторые «интеллектуальные» функции, которые раньше полностью предназначались для программного обеспечения и электронных схем. Одним из «умных» материалов – является древесина. Оказывается, она имеет способность запоминать определенные воздействия на нее, те относится к материалу с эффектом памяти формы.
У эффекта памяти формы множество характеристик, но мы подробно рассмотрим перемещение. Способность материалов активно перемещаться в ответ на внешний раздражитель, такой как, свет, температура или влажность, имеет высокую научно-техническую значимость. Такие материалы называют активнодвижущимися. Поэтому стали применять термин активно движущиеся материалы.
Древесина является природным многофункциональным материалом, обладающим высокой прочностью при малой плотности, проявляющим эффект памяти формы. Стандартные материаловедческие принципы направленного изменения структуры и свойств этого уникального природного композита основаны на термических и деформационных воздействиях. В эффекте памяти формы проявляющееся движение на макроуровне является реакцией материала на различные воздействия на молекулярном уровне.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Состояние вопроса и задачи исследования


1.1 Обзор исследований в области активно движущихся материалов

Развитие современной техники требует новых конструкционных материалов, превосходящих по своим прочностным, упругим и другим свойствам традиционные. К числу наиболее интересных и перспективных относятся полимерные материалы (пластики, эластомеры, волокна), и в первую очередь наполненные. Конструкционные полимерные материалы все чаще применяют в современном машиностроении, причем их используют в тех случаях, когда ни один другой материал не отвечает все более возрастающим требованиям новой техники. В настоящее время полимеры и материалы на их основе серьезно потеснили такие основные конструкционные материалы, как железобетон, металл. Возможности полимерных материалов чрезвычайно широки благодаря многообразию полимеров и наполнителей, неисчерпаемой вариабельности составов композитов на их основе и методов их модификации.
Сплавы на основе никелида титана, обладающие эффектом памяти формы (ЭПФ) и сверхупругостью (СУ), являются перспективным материалом для разработки и производства функциональных изделий для различных областей техники, в том числе медицинской. Одним из видов таких изделий являются термомеханические актуаторы – исполнительные механизмы, приводимые в действие при изменении температуры.
Как правило актуаторы создаются на базе элементов из функциональных материалов (пьезоэлементов, биметаллических пластин и др.), способных преобразовывать электрическую, тепловую, магнитную энергии в механическую. По отношению к указанным типам материалов никелид титана уступает им в частоте срабатывания актуатора, но значительно превосходит в удельной работе, а также может совмещать функции управляющей системы и исполнительного механизма. Известны некоторые подобные устройства успешно применяющиеся в
качестве терморегуляторов в системах охлаждения двигателей автомобилей, кондиционерах, рабочих элементов прессов и т.п.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Хачин В. Н., Пушин В. Г., Кондратьева В. В. Никелид титана: Структура и свойства. М.: Наука, 1992. 160 с.
2. Хачин В.Н. Два эффекта обратимого изменения формы в никелиде титана / Хачин В.Н., Гюнтер В.Э., Чернов Д.Б. // Физика металлов и металловедение. 1976. Vol. 42, №3. С. 658 – 661.
3. Хачин В.Н. Структура и свойства B2 соединений титана. III. Мартенситные превращения / Хачин В.Н., Пушин В.Г., Сивоха В.П., Кондратьев В.В., Муслов С.А., Воронин В.П., Золотухин Ю.С., Юрченко Л.И. // Физика металлов и металловедение. 1989. Т. 67. № 4. С. 756 – 766.
4. Фаткуллина Л.П. Сплавы с памятью формы на основе никелида титана // Технология легких сплавов №4 1990.С. 9 – 12.
5. Хмелевская И.Ю., Олейникова C.B., Фаткуллина Л.П. Влияние термической обработки на фазовый состав и свойства сплава ТН-1 // Сплавы со свойствами сверхупругости и памяти формы: Препринт ИМФ 9.80, Киев: ИМФ АН УССР, 1980. С. 34 – 35.
6. Ильин А. А. Механизм и кинетика фазовых и структурных превращений в титановых сплавах. М.: Наука, 1994. 304 с.
7. Ильин А.А. Сплавы с эффектом запоминания формы (обзор) // Итоги науки и техники. Металловедение и термическая обработка. М.: ВИНИТИ.,1991. Т. 25. С. 3–59.
8. Ильин А.А. Исследование механизмов формоизменения при деформации и нагреве титановых сплавов с эффектом запоминания формы / Ильин А.А., Коллеров М.Ю., Шинаев А.А., Головин И.С. // «Металловедение и термическая обработка металлов»., №4, 1998. С. 12 – 16.
9. Чернов Д.Б. Термомеханические актуаторы в управляющих устройствах // Чернов Д.Б. Научные чтения по авиации, посвященные памяти Н.Е. Жуковского, 2016. № 4. С. 114-119.

Весь текст будет доступен после покупки