Логин:
Пароль:

Работа №1466
Название работы
Исследование механических свойств композиционных керамических материалов с трансформационно-упрочненной матрицей при динамических воздействиях
Автор работы
Скрипняк Евгения Георгиевна
Дата начала работы Дата окончания работы
2009-08-06 2011-08-30
Аннотация
Цель проекта - получение новых теоретических и экспериментальных данных о закономерностях влияния структуры на механические свойства трансформационно упрочненных композиционных материалов и структурированной пористой керамики в условиях квазистатических и интенсивных динамических воздействий. В результате выполнения проекта планируется - получение новых данных о закономерностях влияния структуры керамических композитов с трансформационно-упрочненной матрицей на их физико-механические свойства при динамических воздействиях; - разработка методики и моделей для анализа и прогнозирования свойств композитов с трансформационно-упрочненной матрицей в условиях динамического нагружения. Полученные данные могут быть использованы при оценке динамической прочности керамических материалов с трансформационным упрочнением при динамических воздействиях, а также выработке рекомендаций к проведению расчетов деформации и прочности изделий из них. Результаты НИР планируется использовать при подготовке выпускных работ бакалавров студентами-исполнителями, при подготовке диссертационных работ, а также в учебном процессе при подготовке бакалавров и магистров по направлениям «Прикладная механика», «Техническая физика».
Тип НИР Источник финансирования Объем финансирования Вид работы
ФЦП 1006600 Федеральное агентство по образованию Фундаментальная
Промежуточный реферат №1
Объектом исследования являются механические свойства трансформационно-упрочненных композиционных материалов при динамическом нагружении. На первом этапе выполнения проекта целью работы являлось получение систематизированной обобщенной базы данных о влиянии структуры на механические свойства трансформационно упрочненных композиционных материалов и структурированной пористой керамики в условиях квазистатических и интенсивных динамических воздействий. Для достижения цели проведен аналитический обзор современного состояния исследований механических свойств трансформационно-упрочненных композиционных материалов с диоксид-циркониевой матрицей по научным информационным источникам за период 1998 – 2008 гг. При проведении первого этапа НИР проведены поисковые численно-аналитические исследования свойств керамических материалов со сложной структурой при интенсивных механических воздействиях. В результате исследования получены данные о протекании высокоскоростных релаксационных процессов при ударном нагружении наноструктурной керамики на основе ZrO2-3 mol.%Y2O3. Разработана физико-математическая модель механического поведения керамических материалов при ударно-волновом нагружении с явным учетом зеренной и поровой структур. Получены численные прогнозы развития повреждений в керамических материалах с поровыми структурами при интенсивных механических воздействиях. Полученные данные могут быть использованы при оценке динамической прочности керамических материалов с трансформационным упрочнением при динамических воздействиях.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02200953794 Дата регистрации ИК: 2009-11-20
Промежуточный реферат №2
Объектом исследования являются керамические композиционные материалы системы Al2O3 −ZrO2 − Y2O3 − MgO с трансформационным упрочнением. Цель работы - изучение структуры и физико-механических свойств трансформационно упрочненных оксидных керамических композитов в широком диапазоне скоростей нагружения. При выполнении второго этапа НИР применялся комплекс методов : методы оптической микроскопии, методы зондовой сканирующей микроскопии, методы рентгеновского структурного анализа для исследований структуры на разных масштабных уровнях, метод дифференциальной сканирующей калориметрии при исследовании фазового состава и теплофизических свойств композитов, методы испытаний материалов для определения прочности образцов керамических композитов на изгиб, осевое сжатие, ударную вязкость в широком диапазоне скоростей нагружения. При выполнении второго этапа НИР был использован следующий инструментарий: • Установка получения нанопорошков плазмохимическим методом. • Технологическая линия порошковой металлургии для учебно-научно-технологической лаборатории получения нанопорошков, наноструктурных материалов и нанокомпозитов. • Установка инжекционного формования для учебно-технологической лаборатории получения нанопорошков, наноструктурных материалов и нанокомпозитов. • Рентгеновский дифрактометр SHIMADZU XRD -6000. • Оптический микроскоп ОЛИМПУС GX. • Учебная нанолаборатория, универсальная сканирующая система SPM 01Ed, система электронного управления СЗМ EM16Ed. • Сервогидравлический универсальный высокоскоростной испытательный стенд Инстрон 8800 модель VHS 40/50-20. • Прибор совмещенного термоанализа STA 409 Luxx. При проведении второго этапа НИР получены следующие новые результаты: - Экспериментальные данные о деформации, накоплении повреждений в опытных образцах композиционных керамических материалов с трансформационно-упрочненной матрицей при испытании на изгиб в широком диапазоне скоростей воздействия. - Экспериментальные данные о деформации, накоплении повреждений в опытных образцах композиционных керамических материалов с трансформационно-упрочненной матрицей при испытании на сжатие в широком диапазоне скоростей нагружения - Анализ и обобщение данных механических свойств композиционных керамических материалов с трансформационно-упрочненной матрицей при динамических воздействиях (ударной вязкости, динамической изгибной прочности, прочности при динамическом сжатии).
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201056735 Дата регистрации ИК: 2010-10-14
Заключительный реферат
Цель работы - изучение влияния структуры трансформационно упрочненных оксидных керамических композитов на механические свойства. Объект исследования – керамические композиционные материалы с трансформационным упрочнением. При выполнении третьего этапа НИР применялся комплекс методов: методы оптической микроскопии, методы зондовой сканирующей микроскопии, методы сканирующей электронной микроскопии, метод компьютерного моделирования. При выполнении второго этапа НИР был использован следующий инструментарий: - Оптический микроскоп ОЛИМПУС GX. - Учебная нанолаборатория, универсальная сканирующая система SPM 01Ed, система электронного управления СЗМ EM16Ed. - Сканирующий электронный микроскоп SEM-515. - Вычислительный кластер Т-Платформы (НРС- 0011025-001). При проведении третьего этапа НИР получены следующие результаты: 1 Данные о характеристиках механических свойств композиционных керамических материалов с трансформационно-упрочненной матрицей при высокоскоростном нагружении (ударной вязкости, динамической прочности на изгиб, динамической прочности на сжатие). 2 Данные о структуре опытных образцов композиционных керамических материалов с трансформационно-упрочненной матрицей после высокоскоростного нагружения на изгиб и сжатие. 3. Зависимости прочностных характеристик композиционных керамических материалов с трансформационно-упрочненной матрицей от структурных параметров. 4. Разработана численно-аналитическая модель для оценки механических свойств композиционных керамических материалов с трансформационно-упрочненной матрицей в широком диапазоне скоростей нагружения. 5. Разработана компьютерная программа и алгоритм для оценки прочностных характеристик механических свойств композиционных керамических материалов с трансформационно-упрочненной матрицей в широком диапазоне скоростей нагружения с учетом исходной структуры и фазового состава. 6. Рекомендации по возможности использования результатов НИР в реальном секторе экономики. 7. Рекомендации по возможности использования результатов НИР при разработке научно-образовательных курсов.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201161354 Дата регистрации ИК: 2011-10-12
Заказчик
Федеральное агентство по образованию, ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы», Мероприятие 1.2.2. Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук,Конкурс НК-132П «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Создание и обработка композиционных керамических материалов» в рамках мероприятия 1.2.2. Программы»,ГК № П604от 06.08.2009 г.
ГРНТИ УДК Инвентарный номер Госшифр Госконтракт Договор
47.09.41 ( ЭЛЕКТРОНИКА. РАДИОТЕХНИКА. Материалы для электроники и радиотехники. Стекла, ситаллы, керамика. )
30.19.57 ( МЕХАНИКА. Механика деформируемого твердого тела. Прочность материалов. )
30.19.29 ( МЕХАНИКА. Механика деформируемого твердого тела. Разрушение. )
29.19 13 ( ФИЗИКА. . )
539.5; 488178 П604
Ключевые слова
керамические композиционные материалы, прочность, механические свойства, трансформационное упрочнение
Предполагаемый результат работы
Отчет
Организации соисполнители
Государственный учет результатов НИОКР в БД РНТД Минобрнауки РФ
Получить полный доступ
Основание к регистрации темы (электронный вариант)
Только для служебного пользования
   
2007 © ОНТИ НУ ТГУ
E-mail: onti@sun.lib.tsu.ru
Тел: 52-76-99