Problems of risk management in the technosphere Problems of risk management in the technosphere Проблемы управления рисками в техносфере 1998-8990 94699 10.61260/1998-8990-2025-2024-4-93-101 Снижение рисков и ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций. Обеспечение безопасности при ЧС Risk reduction and elimination of consequences of emergency situations. Ensuring safety in case of emergency Снижение рисков и ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций. Обеспечение безопасности при ЧС ASSESSMENT OF THE DEFORMATION HEAT RESISTANCE OF FIBERGLASS SAMPLES OF COMPOSITE STRUCTURES ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИОННОЙ ТЕПЛОСТОЙКОСТИ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ ОБРАЗЦОВ КОМПОЗИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ https://orcid.org/0000-0002-7812-069X Андрюшкин Александр Юрьевич Andryushkin Alexander Yu. Sascha1a@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 https://orcid.org/0000-0003-4432-2637 Изюмова Елизавета Андреевна Izyumova Elizaveta A. 1997liza1997@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-4577-390X Кадочникова Елена Николаевна Kadochnikova Elena N. vf10@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова Санкт-Петербург Россия D.F. Ustinov Baltic state technical university «VOENMEH» Saint-Petersburg Russian Federation Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова Санкт-Петербург Россия D.F. Ustinov baltic state technical university «VOENMEH» Saint-Petersburg Russian Federation Военная академия материально-технического обеспечения им. генерала армии А.В. Хрулева Санкт-Петербург Россия Military academy of logistics named after general of the army A.V. Khrulev Saint-Petersburg Russian Federation 05 02 2025 05 02 2025 2024 4 93 101 27 06 2024 29 10 2024 https://journals.igps.ru/en/nauka/article/94699/view

Приведены результаты исследования по оценке деформационной теплостойкости однонаправлено армированных стеклопластиковых образцов с учетом увеличенного напряжения изгиба. Из-за высоких эксплуатационных и механических свойств полимерные композиты нашли широкое применение при изготовлении ответственных конструкций. Деформационная теплостойкость обуславливает надежность и безопасность полимерных композитных конструкций. На базе метода Мартенса предложен метод оценки деформационной теплостойкости композитных образцов с непрерывным армированием при увеличенном напряжении изгиба образца. По результатам испытаний построены термомеханические кривые и оценена деформационная теплостойкость стеклопластиковых образцов с однонаправленной непрерывной арматурой при повышенных напряжениях изгиба 5, 20, 35, 50, 65 МПа. Испытания стеклопластиковых образцов проводились в интервале температур 20÷200 °С. По перегибам на термомеханических кривых определены значения деформационной теплостойкости однонаправлено армированных стеклопластиковых образцов в интервале 160÷120 °С. Получены полиномиальные зависимости деформации от температуры при различных напряжениях изгиба однонаправлено армированных стеклопластиковых образцов. Показано, что допускаемую деформационную теплоустойчивость полимерной композитной конструкции необходимо определять с учетом действующих в ней напряжений.

The article presents the results of a study assessing the deformation heat resistance of unidirectionally reinforced fiberglass samples taking into account increased bending stress. Due to their high performance and mechanical properties, polymer composites are widely used in the manufacture of critical structures. Deformation heat resistance determines the reliability and safety of polymer composite structures. Based on the Martens method, a method for assessing the deformation heat resistance of composite samples with continuous reinforcement at increased bending stress of the sample is proposed. Based on the test results, thermomechanical curves were constructed and the deformation heat resistance of fiberglass samples with unidirectional continuous reinforcement was assessed at increased bending stresses of 5, 20, 35, 50, 65 MPa. Tests of fiberglass samples were carried out in the temperature range 20÷200 °C. Based on the inflections on the thermomechanical curves, the valuesof the deformation heat resistance of unidirectionally reinforced fiberglass samples in the range of 160÷120 °C were determined. Polynomial dependences of deformation on temperature at various bending stresses of unidirectionally reinforced fiberglass samples were obtained. It is shown that the permissible deformation heat resistance of a polymer composite structure must be determined taking into account the stresses acting in it.

 деформационная теплостойкость метод Мартенса полимерная композитная конструкция армированный стеклопластик испытания на теплостойкость deformation heat resistance Martens method polymer composite structure reinforced fiberglass; heat resistance tests

Слюсаренко В.В., Журавлева Л.А. Технико-экономическая оценка стеклопластиков как конструкционных материалов // Пластические массы. 2005. № 2. С. 53–54. Slyusarenko V.V., Zhuravleva L.A. Tekhniko-ekonomicheskaya ocenka stekloplastikov kak konstrukcionnyh materialov // Plasticheskie massy. 2005. № 2. S. 53–54. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учеб. пособие / М.Л. Кербер [и др.]; под ред. А.А. Берлина. СПб.: Профессия. 2008. 560 с. Polimernye kompozicionnye materialy: struktura, svojstva, tekhnologiya: ucheb. posobie / M.L. Kerber [i dr.]; pod red. A.A. Berlina. SPb.: Professiya. 2008. 560 s. Андрюшкин А.Ю. Технологии изготовления элементов конструкций ракетно-космической техники из газонаполненных пластмасс // Космонавтика и ракетостроение. 2012. № 1. С. 162–168. Andryushkin A.Yu. Tekhnologii izgotovleniya elementov konstrukcij raketno-kosmicheskoj tekhniki iz gazonapolnennyh plastmass // Kosmonavtika i raketostroenie. 2012. № 1. S. 162–168. Андрюшкин А.Ю. Повышение функциональных и конструкционных свойств газонаполненных пластмасс // Известия российской академии ракетных и артиллерийских наук. 2011. № 3 (69). С. 60–69. Andryushkin A.Yu. Povyshenie funkcional'nyh i konstrukcionnyh svojstv gazonapolnennyh plastmass // Izvestiya rossijskoj akademii raketnyh i artillerijskih nauk. 2011. № 3 (69). S. 60–69. Андрюшкин А.Ю., Конышев М.В., Охапкин М.В. Пропитка волокнистого наполнителя при формировании армированного полимерного покрытия для техники специального назначения // Вопросы оборонной техники. Сер. 16: Технические средства противодействия терроризму. 2017. № 11–12 (113–114). С. 63–69. Andryushkin A.Yu., Konyshev M.V., Ohapkin M.V. Propitka voloknistogo napolnitelya pri formirovanii armirovannogo polimernogo pokrytiya dlya tekhniki special'nogo naznacheniya // Voprosy oboronnoj tekhniki. Ser. 16: Tekhnicheskie sredstva protivodejstviya terrorizmu. 2017. № 11–12 (113–114). S. 63–69. Афанасьев А.В., Рабинский Л.Н., Шершак П.В. Экспериментальное определение деформационных и прочностных характеристик полимерных композиционных материалов // Механика композиционных материалов и конструкций. 2010. Т. 16. № 2. С. 214–232. Afanas'ev A.V., Rabinskij L.N., Shershak P.V. Eksperimental'noe opredelenie deformacionnyh i prochnostnyh harakteristik polimernyh kompozicionnyh materialov // Mekhanika kompozicionnyh materialov i konstrukcij. 2010. T. 16. № 2. S. 214–232. Связующие для получения теплостойких композиционных материалов / Ю.А. Григорьев [и др.] // Клеи. Герметики. Технологии. 2014. № 11. С. 9–13. Svyazuyushchie dlya polucheniya teplostojkih kompozicionnyh materialov / Yu.A. Grigor'ev [i dr.] // Klei. Germetiki. Tekhnologii. 2014. № 11. S. 9–13. Лапицкий А.В. Эпоксидные полимерные матрицы для высокопрочных и теплостойких композитов // Клеи. Герметики. Технологии. 2010. № 2. С. 12–15. Lapickij A.V. Epoksidnye polimernye matricy dlya vysokoprochnyh i teplostojkih kompozitov // Klei. Germetiki. Tekhnologii. 2010. № 2. S. 12–15. Воронков А.Г., Ярцев В.П. Влияние температуры и вида нагрузки на закономерности разрушения эпоксидных композитов // Пластические массы. 2004. № 6. С. 27–29. Voronkov A.G., Yarcev V.P. Vliyanie temperatury i vida nagruzki na zakonomernosti razrusheniya epoksidnyh kompozitov // Plasticheskie massy. 2004. № 6. S. 27–29. Савин В.Ф., Луговой А.Н., Волков Ю.П. Методика определения термомеханических характеристик полимерных композиционных материалов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2003. Т. 69. № 6. С. 40–43. Savin V.F., Lugovoj A.N., Volkov Yu.P. Metodika opredeleniya termomekhanicheskih harakteristik polimernyh kompozicionnyh materialov // Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov. 2003. T. 69. № 6. S. 40–43. Продольный изгиб как метод определения механических характеристик материалов / В.Ф. Савин [и др.] // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2006. Т. 72. № 1. С. 55–58. Prodol'nyj izgib kak metod opredeleniya mekhanicheskih harakteristik materialov / V.F. Savin [i dr.] // Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov. 2006. T. 72. № 1. S. 55–58. Волков Ю.П., Савин В.Ф., Луговой А.Н. Методика определения верхнего температурного предела работоспособности полимерных материалов // Пластические массы. 2005. № 3. С. 44–45. Volkov Yu.P., Savin V.F., Lugovoj A.N. Metodika opredeleniya verhnego temperaturnogo predela rabotosposobnosti polimernyh materialov // Plasticheskie massy. 2005. № 3. S. 44–45. Кудрина А.В. Методы определения теплофизических свойств полимерных связующих // Клеи. Герметики. Технологии. 2014. № 4. С. 33–35. Kudrina A.V. Metody opredeleniya teplofizicheskih svojstv polimernyh svyazuyushchih // Klei. Germetiki. Tekhnologii. 2014. № 4. S. 33–35. Продольный изгиб полимерных стержней с учетом деформаций ползучести и начальных несовершенств / С.В. Литвинов [и др.] // Пластические массы. 2013. № 7. С. 26–31. Prodol'nyj izgib polimernyh sterzhnej s uchetom deformacij polzuchesti i nachal'nyh nesovershenstv / S.V. Litvinov [i dr.] // Plasticheskie massy. 2013. № 7. S. 26–31. Атясова Е.В., Блазнов А.Н., Савин В.Ф. Теплостойкость полимерных композиционных материалов при продольном изгибе // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80. № 12. С. 53–57. Atyasova E.V., Blaznov A.N., Savin V.F. Teplostojkost' polimernyh kompozicionnyh materialov pri prodol'nom izgibe // Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov. 2014. T. 80. № 12. S. 53–57. Влияние температуры на прочность базальто- и стеклопластиков / А.Н. Блазнов [и др.] // Ползуновский вестник. 2014. № 4. Т. 2. С. 154–158. Vliyanie temperatury na prochnost' bazal'to- i stekloplastikov / A.N. Blaznov [i dr.] // Polzunovskij vestnik. 2014. № 4. T. 2. S. 154–158. Исследование теплостойкости полимерных композитов на основе эпоксидных матриц / В.В. Самойленко [и др.] // Ползуновский вестник. 2015. № 4. Т. 1. С. 131–135. Issledovanie teplostojkosti polimernyh kompozitov na osnove epoksidnyh matric / V.V. Samojlenko [i dr.] // Polzunovskij vestnik. 2015. № 4. T. 1. S. 131–135. Исследование термомеханических свойств СВМПЭ / Н.А. Адаменко [и др.] // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2021. № 10 (257). С. 30–33. Issledovanie termomekhanicheskih svojstv SVMPE / N.A. Adamenko [i dr.] // Izvestiya Volgogradskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. 2021. № 10 (257). S. 30–33. Чимчикова М.К., Карпухин А.А. Влияние минеральных наполнителей на теплостойкость полимерных композиционных материалов // Бюллетень науки и практики. 2022. Т. 8. № 8. С. 403–408. Chimchikova M.K., Karpuhin A.A. Vliyanie mineral'nyh napolnitelej na teplostojkost' polimernyh kompozicionnyh materialov // Byulleten' nauki i praktiki. 2022. T. 8. № 8. S. 403–408. Гусева М.А., Петрова А.П. Методы испытаний и исследований термореактивных связующих для ПКМ // Механика композиционных материалов и конструкций. 2021. Т. 27. № 1. С. 47–64. Guseva M.A., Petrova A.P. Metody ispytanij i issledovanij termoreaktivnyh svyazuyushchih dlya PKM // Mekhanika kompozicionnyh materialov i konstrukcij. 2021. T. 27. № 1. S. 47–64.