Pub Date : 2023-10-31DOI: 10.25699/sssb.2023.51.5.029
И.В. Семенов, Ю.А. Шапошников
В рамках данной работы проведено исследование механических свойств травяных стеблей и их воспроизведение в среде конечно-элементного анализа. Это важный шаг на пути к автоматизированному проектированию измельчителей, их рабочего инструмента и реализуемого на них технологического процесса, что является актуальной задачей в отрасли кормопроизводства. Исследование и апробация модели материала травяного стебля, используемой при моделировании процесса резания, позволит в дальнейшем проводить связные исследования, а также технологические и конструкторские расчеты. Реакция модели материала на нагрузку, идентичная реальному материалу, позволит предупредить ошибки при проектировании рабочего инструмента, определять необходимые затраты мощности оборудования. Объектом проводимого исследования является математическая модель материала травяного стебля. Предмет исследования заключается в определении механических свойств модели материала, имитирующих поведение реального материала под нагрузкой. Целью работы является разработка модели материала, механические свойства которого будут наиболее близки к реальному материалу. Ход работы состоит из нескольких этапов – подготовка ряда моделей измельчаемого материала, моделирования процесса резания каждого образца и обработки результатов расчета. По результатам расчетов определено поведение образца измельчаемого материала в зависимости от задаваемых механических свойств. Анализ результатов позволил выявить модель материала, которая имитирует механические свойства травяного стебля. Таким образом, разработанная модель материала подходит для проведения исследований методом конечно-элементного анализа, что удовлетворяет цели исследования. This work is aimed at studying the mechanical properties of grass stems and their reproduction in the program of finite element analysis. This is an important step for the computer-aided design of shredders, their working tools and the technological process they perform, this is an urgent task in the feed industry. The study and approbation of the grass stem material model used in modeling the cutting process will allow further coherent research, as well as technological and design calculations. The reaction of the material model to the load, identical to the real material, will prevent errors in the design of the working tool, determine the required power of the equipment. The object of the research is a mathematical model of the grass stem material. The subject of the study is to determine the mechanical properties of a material model that mimic the behavior of a real material under load. The aim of the work is to create a model of a material whose mechanical properties will be similar to the real material. The work consists of several stages – preparation of a number of models of the crushed material, modeling of the cutting process of each sample and processing the calculation results. According to the results of calculations, the behavior of the sample of the crushed material is deter
{"title":"CREATING A MODEL OF MECHANICAL PROPERTIES GRASS STEM DURING CUT TESTS","authors":"И.В. Семенов, Ю.А. Шапошников","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.029","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.029","url":null,"abstract":"В рамках данной работы проведено исследование механических свойств травяных стеблей и их воспроизведение в среде конечно-элементного анализа. Это важный шаг на пути к автоматизированному проектированию измельчителей, их рабочего инструмента и реализуемого на них технологического процесса, что является актуальной задачей в отрасли кормопроизводства. Исследование и апробация модели материала травяного стебля, используемой при моделировании процесса резания, позволит в дальнейшем проводить связные исследования, а также технологические и конструкторские расчеты. Реакция модели материала на нагрузку, идентичная реальному материалу, позволит предупредить ошибки при проектировании рабочего инструмента, определять необходимые затраты мощности оборудования. Объектом проводимого исследования является математическая модель материала травяного стебля. Предмет исследования заключается в определении механических свойств модели материала, имитирующих поведение реального материала под нагрузкой. Целью работы является разработка модели материала, механические свойства которого будут наиболее близки к реальному материалу. Ход работы состоит из нескольких этапов – подготовка ряда моделей измельчаемого материала, моделирования процесса резания каждого образца и обработки результатов расчета. По результатам расчетов определено поведение образца измельчаемого материала в зависимости от задаваемых механических свойств. Анализ результатов позволил выявить модель материала, которая имитирует механические свойства травяного стебля. Таким образом, разработанная модель материала подходит для проведения исследований методом конечно-элементного анализа, что удовлетворяет цели исследования. This work is aimed at studying the mechanical properties of grass stems and their reproduction in the program of finite element analysis. This is an important step for the computer-aided design of shredders, their working tools and the technological process they perform, this is an urgent task in the feed industry. The study and approbation of the grass stem material model used in modeling the cutting process will allow further coherent research, as well as technological and design calculations. The reaction of the material model to the load, identical to the real material, will prevent errors in the design of the working tool, determine the required power of the equipment. The object of the research is a mathematical model of the grass stem material. The subject of the study is to determine the mechanical properties of a material model that mimic the behavior of a real material under load. The aim of the work is to create a model of a material whose mechanical properties will be similar to the real material. The work consists of several stages – preparation of a number of models of the crushed material, modeling of the cutting process of each sample and processing the calculation results. According to the results of calculations, the behavior of the sample of the crushed material is deter","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"90 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139306698","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Исследование твердофазных процессов в условиях динамического нагрева образца представляет значительный интерес в связи с возможным изменением кинетической модели, по сравнению с разложением в условиях постоянной температуры. Для обработки экспериментальных данных твердофазных процессов используют как модели одностадийных реакций, таких как модели Киссинджера, Фридмана, Озава-Флина, Аврами-Ерофеева и ряд других, а также модели многостадийных реакций. Для многостадийных моделей для каждой стадии используются уравнения типа Аврами- Ерофеева. Кроме простых моделей используется изоконверсионный метод, позиционируемый как универсальный метод, не требующий предположения о лимитирующих стадиях процесса. Экспериментальные данные процесса разложения алана в условиях отсутствия кислорода удовлетворительно описываются либо уравнением автокатализа первого порядка (по потере массы), либо двухстадийной кинетикой (данные ДСК или волюмометрия). Разложение в присутствии кислорода требует более сложной модели (трехстадийной) с учетом появления окисной пленки на поверхности алана. The study of solid-phase processes under conditions of dynamic heating of a sample is of considerable interest. Will there be a change in the kinetic model, that is, limiting processes, in comparison with decomposition under conditions of constant temperature? To what extent will the kinetic parameters of the processes change? For processing experimental data of solid-state processes, both models of single-stage reactions are used, such as the models of Kissinger, Friedman, Ozawa-Flyn, Avrami-Erofeev and a number of others, as well as models of multi-stage reactions. For multi-stage models, Avrami-Erofeev-type equations are used for each stage. In addition to simple models, the isoconversion method is used, which is positioned as a universal method that does not require assumptions about the limiting stages of the process. Experimental data on the decomposition of alane in the absence of oxygen are satisfactorily described either by the first-order autocatalysis equation (in terms of mass loss) or by two-stage kinetics (DSC data or volumetrics). Decomposition in the presence of oxygen requires a more complex model (three-stage) taking into account the appearance of an oxide film.
{"title":"MODELS OF ALANE DECOMPOSITION UNDER DYNAMIC HEATING","authors":"М.М. Жукова, П.Н. Столяров, Ю.А. Мисюрин, В.Н. Алфимов, И.А. Базуров, А.А. Костерова","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.011","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.011","url":null,"abstract":"Исследование твердофазных процессов в условиях динамического нагрева образца представляет значительный интерес в связи с возможным изменением кинетической модели, по сравнению с разложением в условиях постоянной температуры. Для обработки экспериментальных данных твердофазных процессов используют как модели одностадийных реакций, таких как модели Киссинджера, Фридмана, Озава-Флина, Аврами-Ерофеева и ряд других, а также модели многостадийных реакций. Для многостадийных моделей для каждой стадии используются уравнения типа Аврами- Ерофеева. Кроме простых моделей используется изоконверсионный метод, позиционируемый как универсальный метод, не требующий предположения о лимитирующих стадиях процесса. Экспериментальные данные процесса разложения алана в условиях отсутствия кислорода удовлетворительно описываются либо уравнением автокатализа первого порядка (по потере массы), либо двухстадийной кинетикой (данные ДСК или волюмометрия). Разложение в присутствии кислорода требует более сложной модели (трехстадийной) с учетом появления окисной пленки на поверхности алана. The study of solid-phase processes under conditions of dynamic heating of a sample is of considerable interest. Will there be a change in the kinetic model, that is, limiting processes, in comparison with decomposition under conditions of constant temperature? To what extent will the kinetic parameters of the processes change? For processing experimental data of solid-state processes, both models of single-stage reactions are used, such as the models of Kissinger, Friedman, Ozawa-Flyn, Avrami-Erofeev and a number of others, as well as models of multi-stage reactions. For multi-stage models, Avrami-Erofeev-type equations are used for each stage. In addition to simple models, the isoconversion method is used, which is positioned as a universal method that does not require assumptions about the limiting stages of the process. Experimental data on the decomposition of alane in the absence of oxygen are satisfactorily described either by the first-order autocatalysis equation (in terms of mass loss) or by two-stage kinetics (DSC data or volumetrics). Decomposition in the presence of oxygen requires a more complex model (three-stage) taking into account the appearance of an oxide film.","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"63 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139306911","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-10-31DOI: 10.25699/sssb.2023.51.5.021
Александр Анатольевич Шевцов, Р.С. Сумина
Одним из наиболее перспективных технологических решений при получении метанола является малогабаритный и автономный процесс, позволяющий снизить энергоемкость за счет эффективного использования энергии тепловых потоков. В данной статье представлена технологическая разработка установки для малотоннажного производства метанола, включающая в себя процессы сероочистки природного газа и синтеза метанола-сырца. При производстве метанола непосредственно в зонах добычи природного газа является актуальной технология полного цикла с использованием низкотемпературных энергоносителей для реализации процессов осушки и очистки природного газа Цель данной работы – представить подход к повышению энергетической эффективности и экологической безопасности способа получения метанола. При разработке установки учитывались возможности для рационального использования энергетического потенциала тепловых потоков, а именно, потоков конвертированного газа и дымовых газов. Кроме того, вовлечение абсорбционной водоаммиачной холодильной установки в технологию позволяет обеспечить низкотемпературную конденсацию методом вымораживания влаги из природного газа, добываемого на любых газоконденсатных месторождениях. Показано, что при организации процесса с использованием замкнутых термодинамических циклов по материальным и тепловым потокам с возможностьюмаксимальной рекуперации и утилизации вторичных энергоресурсов предварительно обеспечивается снижение удельных энергозатрат на 10-12%. Остается открытым вопрос о полном математическом описании процесса, позволяющем разработать систему управления технологическими параметрами в области оптимальных значений с точки зрения выхода целевого продукта заданных объемах при минимальных энергетических затратах. Представленный в статье материал может быть использован в нефтехимической промышленности, а именно при производстве метанола вблизи газоконденсатных месторождений. One of the most promising technological solutions for methanol production is a small-sized and autonomous process that allows reducing energy intensity through the efficient use of heat flow energy. This article presents the technological development of a plant for small-scale methanol production, which includes processes for desulfurization of natural gas and synthesis of raw methanol. In the production of methanol directly in natural gas production areas, full-cycle technology using low-temperature energy carriers is relevant for the implementation of drying and purification processes of natural gas. The purpose of this work is to present an approach to increasing the energy efficiency and environmental safety of the method for producing methanol. When developing the installation, the possibilities for rational use of the energy potential of heat flows, namely, converted gas and flue gas flows, were taken into account. In addition, the involvement of an absorption water-ammonia refrigeration unit in the technology makes it possible to provide low-temperature condensation by
{"title":"SYNTHESIS OF METHANOL USING CLOSED THERMODYNAMIC CYCLES","authors":"Александр Анатольевич Шевцов, Р.С. Сумина","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.021","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.021","url":null,"abstract":"Одним из наиболее перспективных технологических решений при получении метанола является малогабаритный и автономный процесс, позволяющий снизить энергоемкость за счет эффективного использования энергии тепловых потоков. В данной статье представлена технологическая разработка установки для малотоннажного производства метанола, включающая в себя процессы сероочистки природного газа и синтеза метанола-сырца. При производстве метанола непосредственно в зонах добычи природного газа является актуальной технология полного цикла с использованием низкотемпературных энергоносителей для реализации процессов осушки и очистки природного газа Цель данной работы – представить подход к повышению энергетической эффективности и экологической безопасности способа получения метанола. При разработке установки учитывались возможности для рационального использования энергетического потенциала тепловых потоков, а именно, потоков конвертированного газа и дымовых газов. Кроме того, вовлечение абсорбционной водоаммиачной холодильной установки в технологию позволяет обеспечить низкотемпературную конденсацию методом вымораживания влаги из природного газа, добываемого на любых газоконденсатных месторождениях. Показано, что при организации процесса с использованием замкнутых термодинамических циклов по материальным и тепловым потокам с возможностьюмаксимальной рекуперации и утилизации вторичных энергоресурсов предварительно обеспечивается снижение удельных энергозатрат на 10-12%. Остается открытым вопрос о полном математическом описании процесса, позволяющем разработать систему управления технологическими параметрами в области оптимальных значений с точки зрения выхода целевого продукта заданных объемах при минимальных энергетических затратах. Представленный в статье материал может быть использован в нефтехимической промышленности, а именно при производстве метанола вблизи газоконденсатных месторождений. One of the most promising technological solutions for methanol production is a small-sized and autonomous process that allows reducing energy intensity through the efficient use of heat flow energy. This article presents the technological development of a plant for small-scale methanol production, which includes processes for desulfurization of natural gas and synthesis of raw methanol. In the production of methanol directly in natural gas production areas, full-cycle technology using low-temperature energy carriers is relevant for the implementation of drying and purification processes of natural gas. The purpose of this work is to present an approach to increasing the energy efficiency and environmental safety of the method for producing methanol. When developing the installation, the possibilities for rational use of the energy potential of heat flows, namely, converted gas and flue gas flows, were taken into account. In addition, the involvement of an absorption water-ammonia refrigeration unit in the technology makes it possible to provide low-temperature condensation by","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"41 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139307935","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-10-31DOI: 10.25699/sssb.2023.51.5.025
В.В. Орлов, В.И. Сачков, Е.М. Князева, Анна Сергеевна Сачкова
Ванадийсодержащие титаномагнетитовые руды считаются одним из наиболее перспективных видов нетрадиционных руд и являются важным источником железа, титана и ванадия. Метод фторидной переработки с применением гидрофторида аммония является одним из наиболее перспективных, ввиду образования технологически приемлемых для дальнейшей переработки фторометаллатов аммония. В настоящей работе приводятся данные по морфологии и пространственному распределению элементов исходной титаномагнетитовой руды и твердого остатка после фторидной переработки. Для получения данных использовали метод сканирующей электронной микроскопии в режимах SE и BSE и проводили картирование по поверхности выбранной области. Минеральный состав представлен такими минералами, как ильменит, магнетит, титаномагнетит, магнезиоферрит, алюмосиликаты, кронстедтит и мейкснерит. Раствор NH4HF2 концентрацией 1 моль/л при 20°С позволяет извлечь Ti, Si, Alв форме фторометаллатов аммония и обогатить железом исходную руду. Таким образом, титаномагнетитовая руда Чинейского месторождения является перспективным сырьем и может быть переработана гидрометаллургическим способом по фторидной схеме. Vanadium-containing titanomagnetite ores are considered one of the most promising types of unconventional ores and are an important source of iron, titanium and vanadium. The method of fluoride processing using ammonium hydrofluoride is one of the most promising, due to the formation of ammonium fluorometallates, which are technologically acceptable for further processing. This paper presents data on the morphology and spatial distribution of the elements of the original titanomagnetite ore and the solid residue after fluoride processing. To obtain data, the method of scanning electron microscopy was used in the SE and BSE modes and mapping was carried out over the surface of the selected area. The mineral composition is represented by such minerals as ilmenite, magnetite, titanomagnetite, magnesioferrite, aluminosilicates, cronstedtite and meixnerite. A solution of NH4HF2 with a concentration of 1 mol/l at 20°С makes it possible to extract Ti, Si, Al in the form of ammonium fluorometallates and to enrich the original ore with iron. Thus, the titanomagnetite ore of the Chiney deposit is a promising raw material and can be processed by the hydrometallurgical method according to the fluoride scheme.
{"title":"INFLUENCE OF FLUORIDE LEACHING ON THE PHASE COMPOSITION OF TITANOMAGNETITE ORE: DATA OF SCANNING ELECTRON MICROSCOPY","authors":"В.В. Орлов, В.И. Сачков, Е.М. Князева, Анна Сергеевна Сачкова","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.025","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.025","url":null,"abstract":"Ванадийсодержащие титаномагнетитовые руды считаются одним из наиболее перспективных видов нетрадиционных руд и являются важным источником железа, титана и ванадия. Метод фторидной переработки с применением гидрофторида аммония является одним из наиболее перспективных, ввиду образования технологически приемлемых для дальнейшей переработки фторометаллатов аммония. В настоящей работе приводятся данные по морфологии и пространственному распределению элементов исходной титаномагнетитовой руды и твердого остатка после фторидной переработки. Для получения данных использовали метод сканирующей электронной микроскопии в режимах SE и BSE и проводили картирование по поверхности выбранной области. Минеральный состав представлен такими минералами, как ильменит, магнетит, титаномагнетит, магнезиоферрит, алюмосиликаты, кронстедтит и мейкснерит. Раствор NH4HF2 концентрацией 1 моль/л при 20°С позволяет извлечь Ti, Si, Alв форме фторометаллатов аммония и обогатить железом исходную руду. Таким образом, титаномагнетитовая руда Чинейского месторождения является перспективным сырьем и может быть переработана гидрометаллургическим способом по фторидной схеме. Vanadium-containing titanomagnetite ores are considered one of the most promising types of unconventional ores and are an important source of iron, titanium and vanadium. The method of fluoride processing using ammonium hydrofluoride is one of the most promising, due to the formation of ammonium fluorometallates, which are technologically acceptable for further processing. This paper presents data on the morphology and spatial distribution of the elements of the original titanomagnetite ore and the solid residue after fluoride processing. To obtain data, the method of scanning electron microscopy was used in the SE and BSE modes and mapping was carried out over the surface of the selected area. The mineral composition is represented by such minerals as ilmenite, magnetite, titanomagnetite, magnesioferrite, aluminosilicates, cronstedtite and meixnerite. A solution of NH4HF2 with a concentration of 1 mol/l at 20°С makes it possible to extract Ti, Si, Al in the form of ammonium fluorometallates and to enrich the original ore with iron. Thus, the titanomagnetite ore of the Chiney deposit is a promising raw material and can be processed by the hydrometallurgical method according to the fluoride scheme.","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"121 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139307984","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-10-31DOI: 10.25699/sssb.2023.51.5.022
П.В. Злочевская, И.И. Компаниец, Е.А. Петров
Гексанитрогексаазаизовюрцитан (CL-20) - мощнейшее взрывчатое вещество нового поколения. Высокие значения плотности (ρ = 2,04 г/см3) и энтальпии образования (DНоf =377,410 ∙103Дж∙моль-1) обуславливают уникальные энергетические характеристики продукта, и делают его, несомненно, привлекательным компонентом для создания различных рецептур и изделий. В настоящее время проводятся интенсивные разработки по применению CL-20 в рецептурах энергетически наполненных полимерных композициях – смесевых ракетных твердых топлив (СРТТ). Установлено, что использование ГАВа в составе СРТТ значительно повышает баллистическую эффективность топлива. Однако его широкому применению в СРТТ препятствует высокая стоимость. В синтезе CL-20 двухстадийный гидрогенолиз 2,4,6,8,10,12-гексабензилгексаазаизовюрцитана (ГБ) проходит с использованием дорогостоящего палладиевого катализатора Pd/сибунит, который подвержен быстрой дезактивации. Одним из основных инструментов оптимизации – варьирование свойств углеродного носителя. Наноалмаз – высокопрочный носитель с уникальной величиной удельной поверхности. Hexanitrohexaazaisowurtzitane (CL-20) is a powerful new generation explosive. High values of density (ρ = 2.04 g/cm3) and enthalpy of formation (DНоf =377,410 ∙103 J∙mol-1) determine the unique energy characteristics of the product, and make it undoubtedly an attractive component for creating various formulations and products. Currently, intensive development is being carried out on the use of CL-20 in the formulations of energy-filled polymer compositions - mixed solid rocket fuels. It has been established that the use of CL-20 in mixed rocket propellants significantly increases the ballistic efficiency of the propellant. However, its widespread use in composite rocket fuel cells results in high cost. In the synthesis of CL-20, two-stage hydrogenolysis of 2,4,6,8,10,12-hexabenzylhexaazaisovurcitane takes place using an expensive palladium catalyst Pd/sibunite, which is subject to rapid deactivation. One of the main optimization tools is the variation of the properties of the carbon carrier. Nanodiamond is a high–strength carrier with a unique specific surface area.
{"title":"STUDY OF THE INFLUENCE OF THE TYPE OF SUPPORT ON THE ACTIVITY, SELECTIVITY AND STABILITY OF THE CATALYTIC SYSTEM IN THE REACTIONS OF REDUCTIVE HYDROGENOLYSIS OF THE GB PRODUCT","authors":"П.В. Злочевская, И.И. Компаниец, Е.А. Петров","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.022","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.022","url":null,"abstract":"Гексанитрогексаазаизовюрцитан (CL-20) - мощнейшее взрывчатое вещество нового поколения. Высокие значения плотности (ρ = 2,04 г/см3) и энтальпии образования (DНоf =377,410 ∙103Дж∙моль-1) обуславливают уникальные энергетические характеристики продукта, и делают его, несомненно, привлекательным компонентом для создания различных рецептур и изделий. В настоящее время проводятся интенсивные разработки по применению CL-20 в рецептурах энергетически наполненных полимерных композициях – смесевых ракетных твердых топлив (СРТТ). Установлено, что использование ГАВа в составе СРТТ значительно повышает баллистическую эффективность топлива. Однако его широкому применению в СРТТ препятствует высокая стоимость. В синтезе CL-20 двухстадийный гидрогенолиз 2,4,6,8,10,12-гексабензилгексаазаизовюрцитана (ГБ) проходит с использованием дорогостоящего палладиевого катализатора Pd/сибунит, который подвержен быстрой дезактивации. Одним из основных инструментов оптимизации – варьирование свойств углеродного носителя. Наноалмаз – высокопрочный носитель с уникальной величиной удельной поверхности. Hexanitrohexaazaisowurtzitane (CL-20) is a powerful new generation explosive. High values of density (ρ = 2.04 g/cm3) and enthalpy of formation (DНоf =377,410 ∙103 J∙mol-1) determine the unique energy characteristics of the product, and make it undoubtedly an attractive component for creating various formulations and products. Currently, intensive development is being carried out on the use of CL-20 in the formulations of energy-filled polymer compositions - mixed solid rocket fuels. It has been established that the use of CL-20 in mixed rocket propellants significantly increases the ballistic efficiency of the propellant. However, its widespread use in composite rocket fuel cells results in high cost. In the synthesis of CL-20, two-stage hydrogenolysis of 2,4,6,8,10,12-hexabenzylhexaazaisovurcitane takes place using an expensive palladium catalyst Pd/sibunite, which is subject to rapid deactivation. One of the main optimization tools is the variation of the properties of the carbon carrier. Nanodiamond is a high–strength carrier with a unique specific surface area.","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"47 1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139308165","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-10-31DOI: 10.25699/sssb.2023.51.5.023
Николай Серебряков
Важнейшим условием надежного функционирования Единой энергосистемы России является соблюдение в любой момент времени баланса потребления и выработки электроэнергии. Так как, большая часть генерирующего оборудования в энергосистеме маломаневренное, то ключевое значение при управлении режимом функционирования энергосистемы имеет прогнозная информация о почасовом электропотреблении потребителей. В связи с этим, покупка электроэнергии на оптовом рынке электроэнергии и мощности предполагает краткосрочное прогнозирование собственного почасового электропотребления. Ошибки прогнозирования электропотребления затрудняют оптимизацию режима энергосистемы, что приводит к необоснованным пускам и остановам генерирующего оборудования, выбору неоптимальной схемы электрических сетей и т.д. В случае прогнозирования электропотребления сельскохозяйственных потребителей, помимо стандартных факторов на результаты прогноза влияют дополнительные факторы, такие как состояние питающих и распределительных сетей 6-110 кВ, более сильная чувствительность к перепадам температур и т.д. Целью работы является оценка эффективности применения нейросетевых моделей для краткосрочного прогнозирования почасового электропотребления групп точек поставки сельхозпроизводителей. Результаты.На примере гарантирующего поставщика электроэнергии АО «Алтайкрайэнерго», зона деятельности которого приходится преимущественно на сельскую местность произведен сравнительный анализ результатов краткосрочного прогноза электропотребления, полученных метода экспертных оценок и ансамбля нейронных сетей. На годовом интервале снижение ошибки прогнозирования составила 0,14%. Область применения результатов. Данная работа представляет интерес для специалистов энергосбытовых предприятий и гарантирующих поставщиков электроэнергии, занимающихся покупкой электроэнергии на оптовом рынке электроэнергии и мощности, также исследователей в области обработки больших объемов данных и прогнозирования временных рядов. The most important condition for the reliable functioning of the Unified Energy System of Russia is maintaining the balance of electricity consumption and generation at any time. Since most of the generating equipment in the power system is difficult to maneuver, predictive information about the hourly power consumption of consumers is of key importance when managing the operating mode of the power system. In this regard, purchasing electricity on the wholesale electricity and capacity market involves short-term forecasting of your own hourly electricity consumption. Errors in forecasting power consumption make it difficult to optimize the power system mode, which leads to unreasonable starts and stops of generating equipment, the choice of a non-optimal electrical network design, etc. In the case of forecasting power consumption of agricultural consumers, in addition to standard factors, additional factors influence the forecast results, such as the state of the 6-110 kV supply and distribution networks, greate
{"title":"SHORT-TERM PREDICTION OF THE ELECTRICITY CONSUMPTION OF DEFAULT PROVIDER WITH NEURAL NETWORK MODELS","authors":"Николай Серебряков","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.023","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.023","url":null,"abstract":"Важнейшим условием надежного функционирования Единой энергосистемы России является соблюдение в любой момент времени баланса потребления и выработки электроэнергии. Так как, большая часть генерирующего оборудования в энергосистеме маломаневренное, то ключевое значение при управлении режимом функционирования энергосистемы имеет прогнозная информация о почасовом электропотреблении потребителей. В связи с этим, покупка электроэнергии на оптовом рынке электроэнергии и мощности предполагает краткосрочное прогнозирование собственного почасового электропотребления. Ошибки прогнозирования электропотребления затрудняют оптимизацию режима энергосистемы, что приводит к необоснованным пускам и остановам генерирующего оборудования, выбору неоптимальной схемы электрических сетей и т.д. В случае прогнозирования электропотребления сельскохозяйственных потребителей, помимо стандартных факторов на результаты прогноза влияют дополнительные факторы, такие как состояние питающих и распределительных сетей 6-110 кВ, более сильная чувствительность к перепадам температур и т.д. Целью работы является оценка эффективности применения нейросетевых моделей для краткосрочного прогнозирования почасового электропотребления групп точек поставки сельхозпроизводителей. Результаты.На примере гарантирующего поставщика электроэнергии АО «Алтайкрайэнерго», зона деятельности которого приходится преимущественно на сельскую местность произведен сравнительный анализ результатов краткосрочного прогноза электропотребления, полученных метода экспертных оценок и ансамбля нейронных сетей. На годовом интервале снижение ошибки прогнозирования составила 0,14%. Область применения результатов. Данная работа представляет интерес для специалистов энергосбытовых предприятий и гарантирующих поставщиков электроэнергии, занимающихся покупкой электроэнергии на оптовом рынке электроэнергии и мощности, также исследователей в области обработки больших объемов данных и прогнозирования временных рядов. The most important condition for the reliable functioning of the Unified Energy System of Russia is maintaining the balance of electricity consumption and generation at any time. Since most of the generating equipment in the power system is difficult to maneuver, predictive information about the hourly power consumption of consumers is of key importance when managing the operating mode of the power system. In this regard, purchasing electricity on the wholesale electricity and capacity market involves short-term forecasting of your own hourly electricity consumption. Errors in forecasting power consumption make it difficult to optimize the power system mode, which leads to unreasonable starts and stops of generating equipment, the choice of a non-optimal electrical network design, etc. In the case of forecasting power consumption of agricultural consumers, in addition to standard factors, additional factors influence the forecast results, such as the state of the 6-110 kV supply and distribution networks, greate","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"27 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139309526","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-10-31DOI: 10.25699/sssb.2023.51.5.006
Н.В. Горемыкина, Александр Леонидович Верещагин, Ю.А. Кошелев, Н.С. Першин
В статье представлены результаты валидации предложенной методики количественного определения глицеридов облепихового масла методом высокотемпературной газовой хроматографии. Валидация методики количественного определения трипальмитина и трипальмитолеина проводилась по следующим характеристикам: стабильность испытуемых растворов; специфичность; правильность, доверительный интервал; линейность, коэффициент корреляции; прецизионность; повторяемость и межлабораторная воспроизводимость. The paper presents the results of validation of the proposed method of quantitative determination of sea buckthorn oil glycerides by high-temperature gas chromatography. Validation of the method of quantitative determination of tripalmitin and tripalmitolein was carried out according to the following characteristics: stability of test solutions; specificity; correctness, confidence interval; linearity, correlation coefficient; precision; repeatability and interlaboratory reproducibility.
{"title":"VALIDATION OF THE METHODOLOGY FOR QUANTITATIVE DETERMINATION OF GLYCERIDES OF SEA BUCKTHORN OIL","authors":"Н.В. Горемыкина, Александр Леонидович Верещагин, Ю.А. Кошелев, Н.С. Першин","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.006","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.006","url":null,"abstract":"В статье представлены результаты валидации предложенной методики количественного определения глицеридов облепихового масла методом высокотемпературной газовой хроматографии. Валидация методики количественного определения трипальмитина и трипальмитолеина проводилась по следующим характеристикам: стабильность испытуемых растворов; специфичность; правильность, доверительный интервал; линейность, коэффициент корреляции; прецизионность; повторяемость и межлабораторная воспроизводимость. The paper presents the results of validation of the proposed method of quantitative determination of sea buckthorn oil glycerides by high-temperature gas chromatography. Validation of the method of quantitative determination of tripalmitin and tripalmitolein was carried out according to the following characteristics: stability of test solutions; specificity; correctness, confidence interval; linearity, correlation coefficient; precision; repeatability and interlaboratory reproducibility.","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"66 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139308841","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-10-31DOI: 10.25699/sssb.2023.51.5.018
Е.А. Будкина, Андрей Николаевич Серов
Частота электрической сети относится к наиболее важным параметрам для оценки и измерения параметрам. Для измерения частоты в настоящее время распространены цифровые методы измерения, среди которых большой популярностью обладает метод, основанный на анализе приращения фазы. Данный метод обладает высокой точностью, позволяет выполнять измерение частоты как синусоидальных, так и полигармонических сигналов, обладает низкой чувствительностью к входным шумам и фликеру. Реализация метода основана на последовательной оценке значения фазы основной спектральной компоненты сигнала и путем определения скорости её измерения, оценке значения частоты. Для определения начальной фазы входного сигнала на практике применяют дискретное преобразование Фурье. Важно отметить, что в задачи метода входит оценка начальной фазы только основной спектральной компоненты, но данная оценка должна в идеальном случае выполняться для каждого временного отсчёта. В работе рассмотрены варианты реализации дискретного преобразования Фурье в связи с отмеченной выше спецификой выполнения задачи. Показано, что наиболее эффективными в рассматриваемой задаче является реализация дискретного преобразования Фурье в виде дискретного фильтра и преобразователь Герцеля. Предложена модификация преобразователя Герцеля, позволяющая его эффективно применять в решаемой задаче. Показано, что основной причиной возникновения методической погрешности является эффект «растекания спектра» возникающий при выполнении дискретного преобразования Фурье. Для обеспечения повышения точности измерения предложено выполнение фильтрации результатов измерения частоты с помощью фильтра скользящего среднего. При этом повышение характеристик фильтрации (подавления переменной во времени составляющей результатов измерения частоты, которая является помехой) достигается за счет адаптивной подстройки длины фильтра скользящего среднего под частоту подавляемой помехи. С помощью программного пакета Simulinkпостроена имитационная модель измерительного преобразователя частоты рассматриваемого принципа действия. Получены аналитические выражения, позволяющие оценить погрешность измерения частоты при применении предлагаемой модификации. Electrical power network frequency is one of the most important parameters to evaluate and measure. To measure frequency, digital measurement methods are currently common, among which the method based on phase increment analysis is very popular. This method is highly accurate, allows you to measure the frequency of both sinusoidal and polyharmonic signals, and has low sensitivity to input noise and flicker. The implementation of the method is based on sequential estimation of the phase value of the main spectral component of the signal and. by determining the speed of its measurement, estimating the frequency value. To determine the initial phase of the input signal, the discrete Fourier transform is used in practice. It is important to note that the objectives of the method include estimating the initi
{"title":"AN TECHNIQUE FOR INCREASING THE ACCURACY OF FREQUENCY MEASUREMENT WHEN USING A METHOD BASED ON PHASE INCREMENT ANALYSIS","authors":"Е.А. Будкина, Андрей Николаевич Серов","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.018","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.018","url":null,"abstract":"Частота электрической сети относится к наиболее важным параметрам для оценки и измерения параметрам. Для измерения частоты в настоящее время распространены цифровые методы измерения, среди которых большой популярностью обладает метод, основанный на анализе приращения фазы. Данный метод обладает высокой точностью, позволяет выполнять измерение частоты как синусоидальных, так и полигармонических сигналов, обладает низкой чувствительностью к входным шумам и фликеру. Реализация метода основана на последовательной оценке значения фазы основной спектральной компоненты сигнала и путем определения скорости её измерения, оценке значения частоты. Для определения начальной фазы входного сигнала на практике применяют дискретное преобразование Фурье. Важно отметить, что в задачи метода входит оценка начальной фазы только основной спектральной компоненты, но данная оценка должна в идеальном случае выполняться для каждого временного отсчёта. В работе рассмотрены варианты реализации дискретного преобразования Фурье в связи с отмеченной выше спецификой выполнения задачи. Показано, что наиболее эффективными в рассматриваемой задаче является реализация дискретного преобразования Фурье в виде дискретного фильтра и преобразователь Герцеля. Предложена модификация преобразователя Герцеля, позволяющая его эффективно применять в решаемой задаче. Показано, что основной причиной возникновения методической погрешности является эффект «растекания спектра» возникающий при выполнении дискретного преобразования Фурье. Для обеспечения повышения точности измерения предложено выполнение фильтрации результатов измерения частоты с помощью фильтра скользящего среднего. При этом повышение характеристик фильтрации (подавления переменной во времени составляющей результатов измерения частоты, которая является помехой) достигается за счет адаптивной подстройки длины фильтра скользящего среднего под частоту подавляемой помехи. С помощью программного пакета Simulinkпостроена имитационная модель измерительного преобразователя частоты рассматриваемого принципа действия. Получены аналитические выражения, позволяющие оценить погрешность измерения частоты при применении предлагаемой модификации. Electrical power network frequency is one of the most important parameters to evaluate and measure. To measure frequency, digital measurement methods are currently common, among which the method based on phase increment analysis is very popular. This method is highly accurate, allows you to measure the frequency of both sinusoidal and polyharmonic signals, and has low sensitivity to input noise and flicker. The implementation of the method is based on sequential estimation of the phase value of the main spectral component of the signal and. by determining the speed of its measurement, estimating the frequency value. To determine the initial phase of the input signal, the discrete Fourier transform is used in practice. It is important to note that the objectives of the method include estimating the initi","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"11 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139307774","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-10-31DOI: 10.25699/sssb.2023.51.5.033
А.О. Юрасов, А.М. Хафизов, Е.А. Шулаева
В данной работе описывается разработка система автоматической адаптации с применением виртуального анализатора в математической модели технологического процесса компьютерного тренажерного комплекса. Разработанная система автоматической адаптации способна в режиме реального времени предоставлять наиболее точную и достоверную информацию о будущем качестве получаемого продукта, тем самым способствуя повышению рабочих навыков персонала производственных предприятий, а также потенциальной прибыли производства при малых затратах, благодаря улучшению ведения технологического процесса и повышению показателей качества получаемого продукта. Выполненная работа состоит из нескольких частей, в которых приводится структурное описание системы автоматической адаптации, проблемы, возникающие на стадии разработки, основного описания выполнения расчетов, а также полученных результатов. This paper describes the developed system of automatic adaptation using a virtual analyzer in a mathematical model of the technological process of a computer simulator complex. The developed system of automatic adaptation is able to provide the most accurate and reliable information about the future quality of the received product in real time, thereby contributing to the improvement of the working skills of the personnel of production enterprises, as well as the potential profit of production at low cost, thanks to the improvement of the technological process and the improvement of the quality indicators of the received product. The completed work consists of several parts, which provide a structural description of the automatic adaptation system, problems arising at the development stage, the main description of the calculations, as well as the results obtained.
{"title":"DEVELOPMENT AND APPLICATION OF AN AUTOMATIC ADAPTATION SYSTEM BASED ON A SOFT SENSOR IN THE MODEL OF THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF RECTIFICATION","authors":"А.О. Юрасов, А.М. Хафизов, Е.А. Шулаева","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.033","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.033","url":null,"abstract":"В данной работе описывается разработка система автоматической адаптации с применением виртуального анализатора в математической модели технологического процесса компьютерного тренажерного комплекса. Разработанная система автоматической адаптации способна в режиме реального времени предоставлять наиболее точную и достоверную информацию о будущем качестве получаемого продукта, тем самым способствуя повышению рабочих навыков персонала производственных предприятий, а также потенциальной прибыли производства при малых затратах, благодаря улучшению ведения технологического процесса и повышению показателей качества получаемого продукта. Выполненная работа состоит из нескольких частей, в которых приводится структурное описание системы автоматической адаптации, проблемы, возникающие на стадии разработки, основного описания выполнения расчетов, а также полученных результатов. This paper describes the developed system of automatic adaptation using a virtual analyzer in a mathematical model of the technological process of a computer simulator complex. The developed system of automatic adaptation is able to provide the most accurate and reliable information about the future quality of the received product in real time, thereby contributing to the improvement of the working skills of the personnel of production enterprises, as well as the potential profit of production at low cost, thanks to the improvement of the technological process and the improvement of the quality indicators of the received product. The completed work consists of several parts, which provide a structural description of the automatic adaptation system, problems arising at the development stage, the main description of the calculations, as well as the results obtained.","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"7 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139308881","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Технология проекционной стереолитографии (DLP) является одним из наиболее перспективных аддитивных подходов для 3D печати изделий на основе высокоэнергетических материалов, в первую очередь ввиду отсутствия высокотемпературного воздействия на материал в процессе печати. В настоящей работе представлены результаты исследований УФ-отверждаемой композиции для DLP 3D печати на основе уретанметакрилата, содержащей до 70 масс. % твердого порошкового высокоэнергетического материала на основе солей аммония. Проведены исследования процессов полимеризации исходной суспензии. Показано, что введение крупнодисперсного прозрачного для УФ-излучения порошкового материала способствует повышению глубины отверждения относительно исходной УФ-отверждаемой смолы. Толщина слоя, который может быть полимеризован варьируется от 600 мкм до 2 мм при варьировании энергии воздействия от 20 мДж/см2 до 400 мДж/см2 соответственно. Методом DLP 3D печати получены образцы материала с плотностью до 92 % от теоретической и пределом прочности при сжатии до 29 МПа. Результаты термогравиметрических исследований свидетельствуют о снижении температуры термического разложения рассмотренного в работе материала на основе УФ-отверждаемой смолы и высокоэнергетической добавки относительно исходных компонент. При этом, термическое разложение сопровождается активным тепловыделением. Скорость горения полученных образцов материала при повышении давления от 0.1 МПа до 4 МПа возрастает от 0.74 мм/с до 3.68 мм/с соответственно. На основании полученных данных возможно сделать вывод о перспективе дальнейшего развития DLP 3D печати с использованием предложенного УФ-отверждаемого связующего для получения более сложных многокомпонентных высокоэнергетических систем и сложнопрофильных геометрических структур на их основе. Projection stereolithography (DLP) technology is one of the most promising additive approaches for 3D printing of products based on high energy materials, mainly due to the absence of high temperature effects on the material during the printing process. The present work presents the results of studies of UV-curable compositions for DLP 3D printing based on urethane methacrylate containing up to 70% by weight of solid powdered high-energy material based on ammonium salts. The polymerisation processes of the initial suspension were studied. It is shown that the introduction of coarsely dispersed UV-transparent powder material contributes to the increase of the curing depth compared to the initial UV-curable resin. The thickness of the cured layer varies from 600 μm to 2 mm, while the exposure energy varies from 20 mJ/cm2 to 400 mJ/cm2. The DLP 3D printing method was used to obtain material samples with density up to 92% of theoretical and compression strength up to 29 MPa. The results of thermogravimetric studies indicate a decrease in the thermal decomposition temperature of the material based on UV-curable resin and high energy additive compared to the original components. At the same time,
投影立体光刻（DLP）技术是基于高能材料的三维打印产品最有前途的添加剂方法之一，这主要是因为在打印过程中材料不会受到高温影响。本论文介绍了基于甲基丙烯酸氨基甲酸酯的 DLP 3D 打印用紫外线固化组合物的研究成果，该组合物含有高达 70 wt% 的基于铵盐的固体粉末高能材料。对初始悬浮液的聚合过程进行了研究。结果表明，相对于初始紫外线固化树脂，引入粗分散的紫外线透明粉末材料有助于增加固化深度。在 20 mJ/cm2 到 400 mJ/cm2 的曝光能量范围内，可固化层的厚度从 600 μm 到 2 mm 不等。通过 DLP 3D 打印方法获得的材料样品密度最高可达理论密度的 92%，抗压强度最高可达 29 兆帕。热重研究结果表明，基于紫外线固化树脂和高能添加剂的材料的热分解温度相对于原始成分有所降低。同时，热分解伴随着热量的主动释放。在压力从 0.1 兆帕增加到 4 兆帕时，所获得材料样品的燃烧速率分别从 0.74 毫米/秒增加到 3.68 毫米/秒。根据所获得的数据，可以得出结论，使用所提出的紫外线固化粘合剂进一步发展 DLP 三维打印技术，以获得更复杂的多组分高能量系统和复杂的几何结构。 投影立体光刻（DLP）技术是基于高能材料的三维打印产品中最有前景的添加剂方法之一，这主要是因为在打印过程中材料不会受到高温影响。本作品介绍了基于甲基丙烯酸氨基甲酸酯的 DLP 3D 打印用紫外线固化组合物的研究结果，该组合物含有高达 70% （按重量计）的基于铵盐的固体粉末状高能材料。研究了初始悬浮液的聚合过程。结果表明，与初始紫外线固化树脂相比，引入粗分散的紫外线透明粉末材料有助于增加固化深度。固化层的厚度从 600 μm 到 2 mm 不等，曝光能量从 20 mJ/cm2 到 400 mJ/cm2 不等。使用 DLP 3D 打印方法获得的材料样品密度高达理论值的 92%，压缩强度高达 29 兆帕。热重研究结果表明，基于紫外光固化树脂和高能添加剂的材料的热分解温度与原始成分相比有所降低。同时，热分解伴随着热量的主动释放。在压力从 0.1 兆帕增加到 4 兆帕时，所获得材料样品的燃烧速率从 0.74 毫米/秒增加到 3.68 毫米/秒。根据所获得的数据，可以得出结论，使用所提出的紫外线固化粘合剂进一步发展 DLP 3D 打印技术，在其基础上获得更复杂的多组分高能量系统和复杂的几何结构，前景广阔。
{"title":"on the possibility of forming solid combustibles using additive DLP method","authors":"Я.А. Дубкова, Д.А. Ткачев, Я.Ю. Верхошанский, И.А. Бельчиков","doi":"10.25699/sssb.2023.51.5.026","DOIUrl":"https://doi.org/10.25699/sssb.2023.51.5.026","url":null,"abstract":"Технология проекционной стереолитографии (DLP) является одним из наиболее перспективных аддитивных подходов для 3D печати изделий на основе высокоэнергетических материалов, в первую очередь ввиду отсутствия высокотемпературного воздействия на материал в процессе печати. В настоящей работе представлены результаты исследований УФ-отверждаемой композиции для DLP 3D печати на основе уретанметакрилата, содержащей до 70 масс. % твердого порошкового высокоэнергетического материала на основе солей аммония. Проведены исследования процессов полимеризации исходной суспензии. Показано, что введение крупнодисперсного прозрачного для УФ-излучения порошкового материала способствует повышению глубины отверждения относительно исходной УФ-отверждаемой смолы. Толщина слоя, который может быть полимеризован варьируется от 600 мкм до 2 мм при варьировании энергии воздействия от 20 мДж/см2 до 400 мДж/см2 соответственно. Методом DLP 3D печати получены образцы материала с плотностью до 92 % от теоретической и пределом прочности при сжатии до 29 МПа. Результаты термогравиметрических исследований свидетельствуют о снижении температуры термического разложения рассмотренного в работе материала на основе УФ-отверждаемой смолы и высокоэнергетической добавки относительно исходных компонент. При этом, термическое разложение сопровождается активным тепловыделением. Скорость горения полученных образцов материала при повышении давления от 0.1 МПа до 4 МПа возрастает от 0.74 мм/с до 3.68 мм/с соответственно. На основании полученных данных возможно сделать вывод о перспективе дальнейшего развития DLP 3D печати с использованием предложенного УФ-отверждаемого связующего для получения более сложных многокомпонентных высокоэнергетических систем и сложнопрофильных геометрических структур на их основе. Projection stereolithography (DLP) technology is one of the most promising additive approaches for 3D printing of products based on high energy materials, mainly due to the absence of high temperature effects on the material during the printing process. The present work presents the results of studies of UV-curable compositions for DLP 3D printing based on urethane methacrylate containing up to 70% by weight of solid powdered high-energy material based on ammonium salts. The polymerisation processes of the initial suspension were studied. It is shown that the introduction of coarsely dispersed UV-transparent powder material contributes to the increase of the curing depth compared to the initial UV-curable resin. The thickness of the cured layer varies from 600 μm to 2 mm, while the exposure energy varies from 20 mJ/cm2 to 400 mJ/cm2. The DLP 3D printing method was used to obtain material samples with density up to 92% of theoretical and compression strength up to 29 MPa. The results of thermogravimetric studies indicate a decrease in the thermal decomposition temperature of the material based on UV-curable resin and high energy additive compared to the original components. At the same time,","PeriodicalId":133432,"journal":{"name":"Южно-Сибирский научный вестник","volume":"15 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139308542","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：