Построил термограммы распределения температуры по времени.
1 - в слое ПВХ вблизи границы раздела покрытие - ИЗ;
- на расстоянии 0,2 мм от ИЗ; 3 - на расстоянии 0,6 мм от ИЗ;
- на расстоянии 1 мм от ИЗ; 5 - на расстоянии 1,4 мм от ИЗ;
- на расстоянии 1,7 мм от ИЗ; 7 - на расстоянии 1,9 мм от ИЗ;
- на расстоянии 1,99 мм от ИЗ.
Рисунок 4.18 Термограммы в точках
контроля на оси нагревателя в слое покрытия:
Таблица 4.3 - Отношения значений температуры T1/Ti
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
10 |
1,1069 |
1,4199 |
1,9797 |
3,2685 |
6,3866 |
17,443 |
70,354 |
|
20 |
1,1023 |
1,4125 |
1,9658 |
3,2315 |
6,2497 |
16,521 |
60,691 |
|
30 |
1,1047 |
1,4147 |
1,9668 |
3,2251 |
6,2005 |
16,084 |
55,556 |
|
40 |
1,1043 |
1,4136 |
1,9636 |
3,2141 |
6,1638 |
15,741 |
51,93 |
|
50 |
1,1041 |
1,4128 |
1,9488 |
3,2052 |
6,1158 |
15,469 |
49,176 |
|
60 |
1,1039 |
1,4121 |
1,9597 |
3,1975 |
6,0807 |
15,269 |
46,939 |
|
70 |
1,1037 |
1,4115 |
1,9571 |
3,1906 |
6,0507 |
15,032 |
45,038 |
|
80 |
1,1036 |
1,4109 |
1,9554 |
3,1842 |
6,023 |
14,844 |
43,369 |
|
90 |
1,1035 |
1,4103 |
1,9537 |
3,1787 |
5,9971 |
14,667 |
41,869 |
|
100 |
1,1033 |
1,4098 |
1,9521 |
3,1722 |
5,9712 |
14,5 |
40,497 |
|
110 |
1,1032 |
1,4093 |
1,9505 |
3,1551 |
5,9465 |
14,341 |
39,227 |
|
120 |
1,1031 |
1,4088 |
1,949 |
3,1608 |
5,9222 |
14,182 |
38,04 |
|
130 |
1,103 |
1,4084 |
1,9474 |
3,1575 |
5,8982 |
14,03 |
36,925 |
|
140 |
1,1029 |
1,4079 |
1,9459 |
3,151 |
5,8745 |
13,881 |
35,873 |
|
150 |
1,1028 |
1,4074 |
1,9444 |
3,1457 |
5,8509 |
13,735 |
34,876 |
|
160 |
1,1027 |
1,4069 |
1,9428 |
3,1403 |
5,8351 |
13,592 |
33,929 |
|
170 |
1,1026 |
1,4064 |
1,9413 |
3,1328 |
5,8042 |
13,451 |
33,029 |
|
180 |
1,1025 |
1,4059 |
1,9398 |
3,1271 |
5,7809 |
13,313 |
32,171 |
|
190 |
1,1024 |
1,4055 |
1,9382 |
3,1215 |
13,177 |
31,353 |
|
|
200 |
1,1023 |
1,405 |
1,9367 |
3,1233 |
5,7348 |
13,043 |
30,573 |
|
210 |
1,1022 |
1,4045 |
1,9352 |
3,1069 |
5,712 |
12,912 |
29,828 |
|
220 |
1,1021 |
1,404 |
1,9336 |
3,1026 |
5,6892 |
12,782 |
29,116 |
|
230 |
1,102 |
1,4035 |
1,9321 |
3,0992 |
5,6665 |
12,655 |
28,436 |
|
240 |
1,102 |
1,4031 |
1,9306 |
3,0952 |
5,644 |
12,53 |
27,784 |
|
250 |
1,1019 |
1,4026 |
1,929 |
3,09 |
5,6216 |
12,435 |
27,161 |
|
260 |
1,1018 |
1,4021 |
1,9275 |
3,0946 |
5,5994 |
12,294 |
26,564 |
|
270 |
1,1017 |
1,4016 |
1,9259 |
3,0694 |
5,5773 |
12,169 |
25,992 |
|
280 |
1,1016 |
1,4011 |
1,9244 |
3,0623 |
5,5553 |
12,053 |
25,443 |
|
290 |
1,1015 |
1,4006 |
1,9229 |
3,0548 |
5,5335 |
11,939 |
24,917 |
|
300 |
1,1014 |
1,4001 |
1,9213 |
3,0496 |
5,5119 |
11,827 |
24,412 |
|
310 |
1,1013 |
1,3996 |
1,9198 |
3,0492 |
5,4904 |
11,717 |
23,926 |
|
320 |
1,1012 |
1,3992 |
1,9183 |
3,0485 |
5,4691 |
11,609 |
23,46 |
|
330 |
1,1011 |
1,3987 |
1,9167 |
3,0502 |
5,448 |
11,503 |
22,915 |
|
340 |
1,101 |
1,3982 |
1,9152 |
3,0415 |
5,427 |
11,399 |
22,58 |
|
350 |
1,1009 |
1,3977 |
1,9137 |
3,0378 |
5,4062 |
11,309 |
22,164 |
|
360 |
1,1008 |
1,3972 |
1,9122 |
3,0282 |
5,3856 |
11,197 |
21,764 |
|
370 |
1,1007 |
1,3967 |
1,9107 |
3,0228 |
5,3651 |
11,098 |
21,378 |
|
380 |
1,1006 |
1,3963 |
1,9091 |
3,0175 |
5,3449 |
11,002 |
21,006 |
|
390 |
1,1005 |
1,3958 |
1,9076 |
3,0122 |
5,3247 |
10,907 |
20,647 |
|
400 |
1,1004 |
1,3953 |
1,9061 |
3,007 |
5,3048 |
10,814 |
20,3 |
|
410 |
1,1003 |
1,3948 |
1,9046 |
3,0017 |
5,2825 |
10,722 |
19,965 |
|
420 |
1,1002 |
1,3943 |
1,9031 |
2,9995 |
5,2654 |
10,632 |
19,674 |
|
430 |
1,1001 |
1,3939 |
1,9016 |
2,9929 |
5,246 |
10,544 |
19,329 |
|
440 |
1,1 |
1,3934 |
1,9001 |
2,9863 |
5,2267 |
10,457 |
19,026 |
|
450 |
1,0999 |
1,3929 |
1,8987 |
2,9821 |
5,2076 |
10,372 |
18,733 |
|
460 |
1,0998 |
1,3924 |
1,8972 |
2,978 |
5,1887 |
10,289 |
18,466 |
|
470 |
1,0997 |
1,392 |
1,8957 |
2,9714 |
5,1699 |
10,206 |
18,174 |
|
480 |
1,0996 |
1,3915 |
1,8942 |
2,9672 |
5,1512 |
10,126 |
17,907 |
|
490 |
1,0995 |
1,391 |
1,8928 |
2,963 |
5,1328 |
10,046 |
17,648 |
|
500 |
1,0994 |
1,3905 |
1,8913 |
2,9565 |
5,1144 |
9,9679 |
17,397 |
|
510 |
1,0994 |
1,3901 |
1,8898 |
2,9523 |
5,0963 |
9,8911 |
17,154 |
|
520 |
1,0993 |
1,3896 |
1,8884 |
2,9458 |
5,0783 |
9,8156 |
16,917 |
|
530 |
1,0992 |
1,3891 |
1,8869 |
2,9416 |
5,0604 |
9,7413 |
16,687 |
|
540 |
1,0991 |
1,3887 |
1,8855 |
2,9375 |
5,0427 |
9,6682 |
16,464 |
|
550 |
1,099 |
1,3882 |
1,8841 |
2,9311 |
5,0252 |
9,5963 |
16,247 |
|
560 |
1,0989 |
1,3877 |
1,8826 |
2,9269 |
5,0077 |
9,5256 |
16,036 |
|
570 |
1,0988 |
1,3873 |
1,8812 |
2,9229 |
4,9905 |
9,456 |
15,83 |
|
580 |
1,0987 |
1,3868 |
1,8798 |
2,9165 |
4,9734 |
9,3875 |
15,63 |
|
590 |
1,0986 |
1,3864 |
1,8783 |
2,9124 |
4,9564 |
9,3201 |
15,436 |
|
600 |
1,0985 |
1,3859 |
1,8769 |
2,9068 |
4,9395 |
9,2538 |
15,246 |
Рисунок 4.19 Изменение отношения Т1/Тi во времени.
- в слое ПВХ вблизи границы раздела покрытие - ИЗ;
- на расстоянии 0,5 мм от ИЗ; 3 - на расстоянии 1 мм от ИЗ;
- на расстоянии 1,99 мм от ИЗ.
Рисунок 4.20 Термограммы в точках контроля:
Таблица 4.4 - Определение отношений Т1/Т2; Т1/Т3 и Т1/Т4
|
t,c |
|
|
|
|||
|
10 |
1,327309 |
1,979042 |
70,28401 |
|||
|
30 |
1,321661 |
1,964891 |
55,54681 |
1,320424 |
1,959843 |
46,9418 |
|
120 |
1,317681 |
1,94886 |
38,03859 |
|||
|
240 |
1,313284 |
1,930274 |
27,78038 |
|||
|
300 |
1,311022 |
1,921006 |
24,40775 |
Рисунок 4.21 а - Изменение отношения Т1/Т2 во времени.
Рисунок 4.21 б - Изменение отношения Т1/Т3 во времени.
Рисунок 4.21 в - Изменение отношения Т1/Т4 во времени.
Заключение
1. Выполнен анализ методов неразрушающего определения теплопроводности низкотеплопроводных покрытий на металлических основаниях.
. Выбрана измерительная схема метода неразрушающего определения теплопроводности полимерных покрытий ПВХ на изделии из стали 40. Предложено использовать круглый плоский источник тепла постоянной мощности, встроенный в измерительный зонд.
. Экспериментально доказано возможность реализации исследуемого метода НК
на данном двухслойном объекте.
Список использованных источников
1.Теоретические и практические основы теплофизических измерений / Под ред. С.В. Пономарева. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. - 408 с.
2.Платунов, Е. С. О теплофизических измерениях в монотонном режиме/ С. Е. Буравов, В. В. Курепин, Е. С. Платунов.- Инженерно-физический журнал. №4. 1971.- 760 с.
.Лыков, А.В. Теория теплопроводности / А.В. Лыков. − М.: Высш. шк., 1967. − 599 с.
4.Берштейн, В.А. Дифференциальная сканирующая калориметрия в физикохимии полимеров / В.А. Берштейн, В.М. Егоров. - Л.: Химия, 1990. - 255 с.
5.Платунов, Е.С. Теплофизические измерения в монотонном режиме / Е.С. Платунов. - Л.: Энергия, 1973. - 144 с.
6.Жуков, Н.П. Многомодельные методы и средства неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов и изделий / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова // Монография. - М.: Машиностроение-1, 2004. - 288 с.
.Бартенев, Г.М. Физика и механика полимеров / Г.М. Бартенев, Ю.В. Зеленев. - М.: Высшая школа, 1983. - 391 с.
.Энциклопедия полимеров: [В 3-х т.] / Ред. коллегия: В.А. Каргин и др. - М.: Сов. энциклопедия, 1972. - Т.1. - 1195 с.; Энциклопедия полимеров: [В 3-х т.] / Ред. коллегия: В.А. Кабанов и др. - М.: Сов. энциклопедия, 1974. - Т.2. - 1032 с.; Энциклопедия полимеров: [В 3-х т.] / Ред. коллегия: В.А. Кабанов и др. - М.: Сов. энциклопедия, 1977. - Т.3. - 1150 с.
.Жуков, Н.П. Решение задач теплопроводности методом конечных элементов: учебное пособие /Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова, С.С. Никулин, О.А. Антонов. - Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2014. - 80 с.
10. Любимов, Б.В. Защитные покрытия изделий.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1969. - 217 с.
11.Все о красках [Электронный ресурс] -http: //vseokraskah.net/alyuminij/splav-6061.html (дата обращения: 28.05.2016)
.Лыков, А.В. Теория теплопроводности / A.В. Лыков. - М.: Высшая школа, 1967. - 599 с.
.Клюев, В.В. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, А.В. Ковалев и др. 3-е изд., испр. и доп. - М.: Машиностроение, 2005. - 656 с.
14.Каневский, И.Н. Неразрушающие методы контроля: учеб. пособие / И.Н. Каневский, Е.Н. Сальникова. - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. - 243 с.
.Будадин, О.Н. Современное состояние методик и аппаратуры неразрушающего контроля изделий из полимерных композиционных материалов / О.Н. Будадин, А.А. Кульков - Москва, ВИАМ, 03-04 декабря 2013 г. - 16 с.
.Прохоренко, П.П. Каппилярный неразрушающий контроль: контроль проникающими веществами / П.П. Прохоренко, Н.П. Мигун, А.М. Секерин, И.В. Стойчева. М.: Наука и техника, 1998. - 160 с.
17. Волченко <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%BB%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%BA%D0%BE,_%D0%92%D0%BB%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%80_%D0%9D%D0%B8%D0%BA%D0%B8%D1%82%D0%B8%D1%87>, В.Н. Контроль качества сварки / А. К. Гурвич, А. Н. Майоров, Л. А. Кашуба, Э. Л. Макаров, М. Х. Хусанов - Учебное пособие для машиностроительных вузов. - М.: Машиностроение, 1975. - 328 с.
.Справочник под редакцией М.М.Гольдберга “Сырье и полупродукты для лакокрасочных материалов”, М., “Химия”, 1978, с. 179.
. М.Ф.Сорокин и др. “Химия и технология пленкообразующих веществ”, М., “Химия”, 1981, с. 327-329.
.Платунов, Е.С Теплофизические измерения и приборы / Е. С. Платунов, С. Е. Буравой, В. В. Курепин, Г. С. Петров. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1986. - 256 с.
.Бойков, Г.П. Видин Ю.В., Журавлев В.Н. Основы тепломассообмена. - Красноярск, 2000. - 272 с.
.Теоретическое обоснование теплового метода неразрушающего контроля двухслойных изделий / Н.П. Жуков [и др.] / Вопр. соврем. науки и практики. Ун-т им. В.И. Вернадского. Сер. Техн. науки. - 2009. - № 9 (23). - С. 93-99.
.Жуков, Н.П. Методы и средства неразрушающего теплового контроля структурных превращений в полимерных материалах : монография / Н. П. Жуков, Н. Ф. Майникова, С. В. Мищенко, И. В. Рогов. - Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. - 320 с.
24.Лившиц, М.Л. , Пшиялковский, Б.И. Лакокрасочные материалы: Справочное пособие. - М.: Химия. - 1982 . - 360 с.
.Рабинович, В.А. Краткий химический справочник / В.А. Рабинович, З. Я Хавин. - Л.: Химия, 1977 - 213с.
.Энциклопедия полимеров: Т.1. / гл. ред. В.А. Каргин. - М:. Советская энциклопедия. - 393 - 394 с.
.Шестаков, В. М. Работоспособность тонкослойных полимерных покрытий. / В.М. Шестаков. - М.: Машиностроение, 1973. - 160 с.
.Металлополимерные материалы и изделия. Под ред. В.А. Белого. - М.: Химия, 1979. - 312 с.
.Технические свойства полимерных материалов: Учеб. - справ. пособие / В.К. Крыжановский, В.В. Бурлов , А.Д. Паниматченко, Ю.В. Крыжановская. - 2-е изд., испр. и доп. - СПб.: Профессия , 2005. - 280 с.
.ELCUT: Моделирование двумерных полей методом конечных элементов. Версия 5.1. Руководство пользователя. - Санкт-Петербург: производственный кооператив ТОР. - 2003. - 249 с.
.Булатов, Г.А. Пенополиуретаны и их применение в летательных аппаратах / Г.А. Булатов. - М. 1970.
.Справочник под редакцией М.М.Гольдберга “Сырье и полупродукты для лакокрасочных материалов”, М., “Химия”, 1978, с. 178.