Читать онлайн «Методы и средства неразрушающего теплового контроля структурных превращений в полимерных материалах. Монография»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тамбовский государственный технический университет» Н. Ф. Майникова, С. В. Мищенко, Н. П. Жуков, И. В. Рогов МЕТОДЫ И СРЕДСТВА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО ТЕПЛОВОГО КОНТРОЛЯ СТРУКТУРНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛАХ Рекомендовано научно-техническим советом университета в качестве монографии Тамбов Издательство ФГБОУ ВПО «ТГТУ» 2012 1 УДК 67 ББК Л71-1с108 М545 Р е ц е н з е н т ы: Заслуженный деятель науки Российской Федерации, академик РАЕН, доктор физико-математических наук, профессор Э. М. Карташов Заместитель директора по научной работе ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии, доктор технических наук, профессор С. А. Нагорнов М545 Методы и средства неразрушающего теплового контроля структурных превращений в полимерных материалах : моногра- фия / Н. Ф. Майникова, С. В. Мищенко, Н. П. Жуков, И. В. Рогов. – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. – 320 с. – 100 экз. – ISBN 978-5-8256-1155-8. Посвящена решению актуальной проблемы – созданию нераз- рушающих тепловых методов и средств оперативного контроля тем- пературно-временных характеристик структурных превращений в полимерных материалах. Предназначена для инженеров, научных сотрудников, аспиран- тов и студентов, занимающихся вопросами изучения и разработки измерительных средств экспресс-контроля структурных превращений в полимерах и композиционных материалах на их основе. УДК 67 ББК Л71-1с108 ISBN 978-5-8256-1155-8 © Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВПО «ТГТУ»), 2012 2  ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И АББРЕВИАТУРА а – температуропроводность, м2/с; С – теплоемкость, Дж/К; сρ – объемная теплоемкость, Дж/(м3⋅К); с – удельная теплоемкость, Дж/(кг⋅К); сн – теплоемкость единицы площади нагревателя, Дж/(м2⋅К); q , q0 – мощность, выделяющаяся на единицу площади нагревателя, Вт/м2; q1, q2 – плотность теплового потока, поступающего в объект контроля и материал подложки зонда, Вт/м2; x, y, z, r – пространственные координаты, м; θ – угол в сферической системе координат, рад; R – радиус сферического поверхностного нагревателя, м; Rпл – радиус круглого плоского нагревателя, м; Т – избыточная температура, К и °С; Тн – начальная температура, К и °С; T* – температура поверхности изделия, °С; – среднее значение температуры из k измеренных Ts значений, °С; Tj – температура на j-м шаге измерения, °С; V* – скорость изменения температуры, К/мин; W – мощность на нагревателе, Вт; λ – теплопроводность, Вт/(м⋅К); λ01, λ02 – теплопроводности образцовых мер, Вт/(м⋅К); λ* – текущее значение теплопроводности, Вт/(м⋅К); ∆τ – временнóй шаг измерения температуры, с; τ – время, с; Ωп – безразмерная теплота фазового перехода; Θ – безразмерная избыточная температура; ε – тепловая активность, Вт⋅с0,5/(м2⋅К); ε01, ε02 – тепловые активности образцовых мер, Вт⋅с0,5/(м2⋅К); µ – теплофизический комплекс, (К⋅с0,5)/Вт; ζ – безразмерная координата; Fo = aτ/r2 – критерий Фурье; f (r) – функция начального распределения температуры, °С; 3  exp(− u ) ∞ E1 (x ) = ∫ du – экспоненциальный интеграл; x u ∇ – оператор Лапласа; и – параметр интегрирования, с; р – параметр преобразования Лапласа, с–1; Ни – толщина исследуемого изделия, м; Rт – термическое сопротивление, (м2⋅К)/Вт; D – критерий сериальной корреляции Дарбина-Ватсона; S2 – дисперсия; S – среднее квадратическое отклонение.