Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

HIMA_I_KOLYaN_TOP_PATsANI_doc

.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
14.02.2015
Размер:
374.78 Кб
Скачать

6.051101.3161.14.К.Р.

Зм.

Лист

докум.

Підп.

Дата

Основи наукових досліджень та організація експерименту з теми: «Міцність клеєвого шва »

Лит.

Лист

Листів

Студент

Хіміч Д. С.

18.01.

1

НУК

Викладач

Копійка С. В.

«Міцність клеєвого шва»

Мета: скласти рівняння регресії залежності міцності розриву клеєного шва від кількості аеросилу в вагових частинах

1. Апріорна інформація щодо виконання курсової роботи

Складові досліджуваного матеріалу (процесу): смола 127-Н, твердник ПЕПА, мікросфери (МСО), аеросил, касторова олія.

Технологія виготовлення зразків: спочатку в одноразовий пластиковий двістіграмовий стакан, наливаємо певну кількість смоли 127-Н (за своїми розрахун-ками наведеними нижче), потім додаємо інші компоненти (МСО, аеросил, касторову олію) в послідовності зменшення маси, перемішуємо і додаємо твердник ПЕПА, знову перемішуємо. На підготовлені раніше деталі наносимо отриману суміш. Після цього накриваємо верхньою частиною деталі, закріплюємо їх внутрішнім циліндром. По закінченню роботи залишаємо зразки на застигання клеєвого шва.

Тип плану досліджень: ПФЕ (повний факторний експеримент) з трьома факторами.

Смоли 127-Н – 100 ваг.частин

Впливові фактори:

1.кількість твердника – Аеросил

Діапазон варіювання 1-го фактора

від 1 – 2 вагових частин по відношенню до 127-Н

2. кількість МСО

Діапазон варіювання 2-го фактора

від 20 – 40 ваг.частин по відношенню до 127-Н

3. кількість Касторової олії

Діапазон варіювання 3-го фактора

від 1 – 2 вагових частин по відношенню до 127-Н

Функція відклику: Міцність клеєного шва на розрив, МПа

Додаткові дані: ρсмоли = 1,2 г/см3 ρПЕПА = 1,2 г/см3 ρМСО = 0,15 г/см3

ρкаст.олія = 1 г/см3 ρаеросил = 2 г/см3

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

2

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

2. Кодування факторів

Таблиця 1 Кодування факторів

Рівні факторів

Значення факторів

Розмірний вигляд

Безрозмірний вигляд

Кількість

МСО, ваг.ч

Кількість

Аеросил, ваг.ч

Кількість

КО* ваг.ч

Кількість

МСО

Кількість

Аеросил

Кількість

КО

Нижній рівень

xi min, i min

20

1

1

-1

-1

-1

Верхній рівень

xi max, i max

40

2

2

+1

+1

+1

Нульовий рівень

xi 0, i 0

30

1.5

1,5

0

0

0

Інтервал варіювання

Δxi, Δ i

10

0.5

0,5

1

1

1

КО* - касторова олія

Розрахункові формули: – нульовий рівень i-го фактора

– інтервал варіювання і-го фактора

3. Складання плану-матриці експерименту. Рандомізація дослідів

Random

Номер досліду

Значення факторів

х1

х2

х3

1

1

+

+

+

5

2

-

+

+

2

3

+

-

+

8

4

-

-

+

6

5

+

+

-

7

6

-

+

-

3

7

+

-

-

4

8

-

-

-

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

n=zK => 8=23 – по цій формулі ми визначили кількість точок для нашого експерименту

n – кількість точок в експерименті;

z – кількість рівнів варіювання фактора

K – кількість факторів у досліді (у мене K=3)

4. Визначення параметрів виготовлення зразків

Виготовляємо зразок клеєного шва. Матриця – смола 127-Н з твердником ПЕПА; Густина смоли -1,2 г/см3 ; густина ПЕПА – 1,2 г/см3

Коефіцієнт заповнення обєму æ=0,10.

Наповнювач – МСО, аеросил, касторова олія (пластифікатор)

Vциліндра(вн) = 3.14х12х0.1 = 0.314 см3

Vциліндра(зовн) = 3.14х22х0.1 = 1.256 см3

Vциліндра = Vциліндра(зовн) - Vциліндра(вн) = 1.256 - 0.314

Загальна кількість ваг. частин – N

N = 100+10+40+2+2 = 152

Vваг.част. = V/N = 0.942/152 = 0.006 см3

V x5x5= 23.55 см3

Vваг.част. = 0.006x5x5 = 0.15 см3

Розрахунки компонентів для кожної точки (№ досліду):

  1. 100+10+40+2+2=152

Vсмоли = 100х0.15 = 10 см3

Mсмоли = 15х1.2 = 18 г

VМСО = 40х0.15 = 6 см3

ММСО = 6х0.15 = 0.9 г

Vаеросила = 2х0.15 = 0.3 см3

Маеросил = 2х0.3 = 0.6 г

VКО = 2х0.15 = 0.3 см3

МКО = 0.3х1 = 0.3 г

VПЕПА = 10х0.15 = 1.5 см3

МПЕПА = 1.5х1.2 = 1.8 г

  1. 100+10-40+2+2=74

Vсмоли = 100х0.15 = 10 см3

Mсмоли = 15х1.2 = 18 г

VМСО = 20х0.15 = 3 см3

ММСО = 3х0.15 = 0.45 г

Vаеросила = 2х0.15 = 0.3 см3

Маеросил = 2х0.3 = 0.6 г

VКО = 2х0.15 = 0.3 см3

МКО = 0.3х1 = 0.3 г

VПЕПА = 10х0.15 = 1.5 см3

МПЕПА = 1.5х1.2 = 1.8

  1. 100+10+40-2+2=150

Vсмоли = 100х0.15 = 10 см3

Mсмоли = 15х1.2 = 18 г

VМСО = 40х0.15 = 6 см3

ММСО = 6х0.15 = 0.9 г

Vаеросила = 1х0.15 = 0.15 см3

Маеросил = 2х0.15 = 0.3 г

VКО = 2х0.15 = 0.3 см3

МКО = 0.3х1 = 0.3 г

VПЕПА = 10х0.15 = 1.5 см3

МПЕПА = 1.5х1.2 = 1.8

  1. 100+10-40-2+2=72

Vсмоли = 100х0.15 = 10 см3

Mсмоли = 15х1.2 = 18 г

VМСО = 20х0.15 = 3 см3

ММСО = 3х0.15 = 0.45 г

Vаеросила = 1х0.15 = 0.15 см3

Маеросил = 2х0.15 = 0.3 г

VКО = 1х0.15 = 0.15 см3

МКО = 0.15х1 = 0.15 г

VПЕПА = 10х0.15 = 1.5 см3

МПЕПА = 1.5х1.2 = 1.8

  1. 100+10+40+2-2=150

Vсмоли = 100х0.15 = 10 см3

Mсмоли = 15х1.2 = 18 г

VМСО = 40х0.15 = 6 см3

ММСО = 6х0.15 = 0.9 г

Vаеросила = 1х0.15 = 0.3 см3

Маеросил = 2х0.3 = 0.6 г

VКО = 1х0.15 = 0.3 см3

МКО = 0.3х1 = 0.3 г

VПЕПА = 10х0.15 = 1.5 см3

МПЕПА = 1.5х1.2 = 1.8

  1. 100+10-40+2-2=70

Vсмоли = 100х0.15 = 10 см3

Mсмоли = 15х1.2 = 18 г

VМСО = 20х0.15 = 3 см3

ММСО = 3х0.15 = 0.45 г

Vаеросила = 2х0.15 = 0.3 см3

Маеросил = 2х0.3 = 0.6 г

VКО = 1х0.15 = 0.15 см3

МКО = 0.15х1 = 0.15 г

VПЕПА = 10х0.15 = 1.5 см3

МПЕПА = 1.5х1.2 = 1.8

  1. 100+10+40-2-2=146

Vсмоли = 100х0.15 = 10 см3

Mсмоли = 15х1.2 = 18 г

VМСО = 40х0.15 = 6 см3

ММСО = 6х0.15 = 0.9 г

Vаеросила = 1х0.15 = 0.15 см3

Маеросил = 2х0.15 = 0.3 г

VКО = 1х0.15 = 0.15 см3

МКО = 0.15х1 = 0.15 г

VПЕПА = 10х0.15 = 1.5 см3

МПЕПА = 1.5х1.2 = 1.8

  1. 100+10-40-2-2=66

Vсмоли = 100х0.15 = 10 см3

Mсмоли = 15х1.2 = 18 г

VМСО = 20х0.15 = 3 см3

ММСО = 3х0.15 = 0.45 г

Vаеросила = 1х0.15 = 0.15 см3

Маеросил = 2х0.15 = 0.3 г

VКО = 1х0.15 = 0.15 см3

МКО = 0.15х1 = 0.15 г

VПЕПА = 10х0.15 = 1.5 см3

МПЕПА = 1.5х1.2 = 1.8

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

Таблиця 3 Досліди, порядок виконання і кількість компонентів

Порядок виконання

№ досліду

МСО, г

Аеросил, г

КО, г

1

1

0.9

0.6

0.3

2

5

0.45

0.6

0.3

3

2

0.9

0.3

0.3

4

8

0.45

0.3

0.3

5

6

0.9

0.6

0.15

6

7

0.45

0.6

0.15

7

3

0.9

0.3

0.15

8

4

0.45

0.3

0.15

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

Протокол

випробувань на розрив клеєного шву

1. Умови випробувань

температура, Т=22С

вологість 65%

2. Параметри випробувань

робоча область, h=1мм

3.Форма, вид зразків

Зразки мали форму циліндра(Рис.1) з діаметром (D), висотою (H) та масою (m) і внутрішнім діаметром (d) для кожної точки і паралельного досліду (Таблиця 1)

d=20мм

H

D=40мм

Рис.1 Зразок-циліндр композиту

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

Рандомізація досліду

номер

Рандомізація зразка

результати спостережень

P , кН

досліду

зразка

1

1

1-1

3

3,30

1-2

1

3,55

1-3

2

3,10

1-4

4

3,05

1-5

5

3,25

5

2

2-1

2

0,3

2-2

3

3,05

2-3

1

2,25

2-4

4

3,45

2-5

5

2,25

2

3

3-1

3

1,95

3-2

1

2,15

3-3

4

3,5

3-4

2

3,35

3-5

5

1,9

8

4

4-1

2

2,1

4-2

5

3,4

4-3

1

3,55

4-4

4

3,8

4-5

3

3,4

6

5

5-1

3

3,8

5-2

2

2

5-3

5

1,9

5-4

1

2,9

5-5

4

2,4

7

6

6-1

2

2,05

6-2

4

2,2

6-3

3

2,1

6-4

1

2,3

6-5

5

2

3

7

7-1

2

1,2

7-2

3

1,1

7-3

1

1,02

4

8

8-1

1

2,45

8-2

3

1,85

8-3

4

0,6

8-4

2

3,05

8-5

5

1,95

Розрахункові формули:

Таблиця 5 Площа та функція відклику

досліду

зразка

площа,F

міцність,

1

1-1

3768

0,88

1-2

3768

0,94

1-3

3768

0,82

1-4

3768

0,81

1-5

3768

0,86

2

2-1

3768

0,08

2-2

3768

0,81

2-3

3768

0,6

2-4

3768

0,92

2-5

3768

0,6

3

3-1

3768

0,52

3-2

3768

0,57

3-3

3768

0,93

3-4

3768

0,89

3-5

3768

0,50

4

4-1

3768

0,56

4-2

3768

0,90

4-3

3768

0,94

4-4

3768

1,01

4-5

3768

0,90

5

5-1

3768

1,01

5-2

3768

0,53

5-3

3768

0,50

5-4

3768

0,77

5-5

3768

0,64

6

6-1

3768

0,54

6-2

3768

0,58

6-3

3768

0,56

6-4

3768

0,61

6-5

3768

0,53

7

7-1

3768

0,32

7-2

3768

0,29

7-3

3768

0,27

8

8-1

3768

0,65

8-2

3768

0,49

8-3

3768

0,16

8-4

3768

0,81

8-5

3768

0,52

Підпис виконавця випробувань:

Хижняк М.І. ________________

5. Обробка результатів ПФЕ

5.1 Статистична обробка паралельних дослідів ПФЕ

Математичне очікування функції відклику в експериментальній точці факторного простору визначають за формулою:

– значення функції відклику j-го паралельного досліду i-ї експериментальної точки; m – кількість паралельних дослідів i-ї експериментальної точки.

Дисперсія функції відклику i-ї експериментальної точки факторного простору визначають за формулою:

Досліди:

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

6.051101.3161.13.К.Р.

Лист

Зм.

Лист

докум.

Підп

Дата

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]