Программный комплекс для решения задач математического моделирования процесса изотермической вулканизации


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-3-93-99

Полный текст:


Аннотация

На основе общих закономерности серной вулканизации диеновых каучуков рассмотрены принципы эффективного проведения процесса с использованием многокомпонентных структурирующих систем. Отмечается, что описание механизма действия комплексных сшивающих систем осложняется многообразием взаимодействий компонентов и влиянием каждого из них на кинетику вулканизации, что приводит к различным рецептурно-технологическим усложнениям реальной технологии и сказывается на качестве и технико-экономических показателях производства резинотехнических изделий. Системный анализ процесса изотермической вулканизации выполнен на основе известных теоретических подходов и включал интегрирование различных методов и приемов исследования в единую взаимосвязанную совокупность методов. В ходе анализа кинетики вулканизации установлено, что параметры образования пространственной сетки вулканизатов зависят от множества факторов, для оценки которых требуется специальное математическое и алгоритмическое обеспечение. В результате проведенной стратификации изучаемого объекта выделены основные подсистемы. Разработан программный комплекс для решения прямой и обратной кинетических задач процесса изотермической вулканизации. Информационное обеспечение «Изотермическая вулканизация» разработано в виде прикладных программ математического моделирования процесса изотермической вулканизации и направлено на решение прямой и обратной кинетических задач. При решении задачи уточнения общей схемы химических превращений использовался универсальный механизм, включающий побочные химические реакции. Программный продукт включает в себя численные алгоритмы решения системы дифференциальных уравнений. Для решения обратной кинетической задачи используются алгоритмы минимизации функционала, при наличии ограничений на искомые параметры. Для описания работы с данным продуктом приведена логическая блок-схема программы. Приведен пример решения обратной кинетической задачи с помощью программы. Разработанное информационное обеспечение, реализовано на языке программирования С++. Для определения начальной концентрации действительного агента вулканизации использована универсальная зависимость, позволяющая использовать модель с различными свойствами многокомпонентных структурирующих систем.

Об авторах

С. Г. Тихомиров
Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Россия
профессор, кафедра информационных и управляющих систем


О. В. Карманова
Воронежский государственный университет инженерных технологий, Ленинский пр-т, 14, г. Воронеж, 394036, Россия
зав. кафедрой, профессор, кафедра химии и химической технологии органических соединений и переработки полимеров


Ю. В. Пятаков
Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
доцент, кафедра информационных и управляющих систем


А. А. Маслов
Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
аспирант, кафедра информационных и управляющих систем


Список литературы

1. Тихомиров С.Г., Битюков В.К., Подкопаева С.В., Хромых Е.А. и др. Математическое моделирование объектов управления в химической промышленности. Воронеж: ВГУИТ, 2011. 196 с.

2. Хаустов И.А. Управление синтезом полимеров периодическим способом на основе дробной подачи компонентов реакции // Вестник ТГТУ. 2014. № 4 (20) С. 787–792.

3. Хаустов И.А. Управление процессом деструкции полимеров в растворе на основе дробной загрузки инициатора // Вестник ВГУИТ. 2014. № 4. С. 86–91.

4. Битюков В.К., Хаустов И.А., Хвостов А.А. и др. Системный анализ процесса термоокислительной деструкции полимеров в растворе как объекта управления // Вестник ВГУИТ. 2014. № 3 (61). С. 61–66.

5. Карманова О.В. Физико-химические основы и активирующие компоненты вулканизации полидиенов: дисс. д-ра техн. наук. Воронеж, 2012.

6. Молчанов В.И., Карманова О.В., Тихомиров С.Г. Моделирование кинетики вулканизации полидиенов // Вестник ВГУИТ. 2013. № 1. С. 142–145.

7. Hardis R., Jessop J.L.P., Peters F.E., Kessler M.R. Cure kinetics characterization and monitoring of an epoxy resin using DSC, Raman spectroscopy, and DEA // Composite. 2013. Part A. V. 49. P. 100–108.

8. Javadi M., MoghimanM., Reza Erfanian M., Hosseini N. Numerical Investigation of Curing Process in Reaction Injection Molding of Rubber for Quality Improvements // Key Engineering Materials. 2011. V. 462–463. P. 1206–1211.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Тихомиров С.Г., Карманова О.В., Пятаков Ю.В., Маслов А.А. Программный комплекс для решения задач математического моделирования процесса изотермической вулканизации. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2016;(3):93-99. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-3-93-99

For citation: Tikhomirov S.G., Karmanova O.V., Pyatakov Y.V., Maslov A.A. The software package for solving problems of mathematical modeling of isothermal curing process. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2016;(3):93-99. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-3-93-99

Просмотров: 198

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)