Возможные комплексные компоненты состояний фрактального гибридного (fff) класса детерминистических модулярных структур композитов

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 548. 3:669. 018
ВОЗМОЖНЫЕ КОМПЛЕКСНЫЕ КОМПОНЕНТЫ СОСТОЯНИЙ ФРАКТАЛЬНОГО ГИБРИДНОГО (FFF) КЛАССА ДЕТЕРМИНИСТИЧЕСКИХ МОДУЛЯРНЫХ СТРУКТУР КОМПОЗИТОВ
Дерлугян П. Д., Иванова И. В., Иванов В. В., Шишка В. Г.
ФГУП ОКТБ «ОРИОН», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М. И. Платова, Новочеркасск, е-mail: valivanov11@mail. ru
Обсуждаются возможные комплексные компоненты состояний фрактального гибридного (f f f) класса детерминистических модулярных структур композитов.
Ключевые слова: структурное состояние, фрактальная структура, модулярная структура, композиционный материал
POSSIBLE COMPLEX COMPONENTS OF THE STATES OF THE FRACTAL HYBRIDIC (FFF) CLASS FOR DETERMINISTIC MODULAR STRUCTURES OF COMPOSITES Derlugian P.D., Ivanova I.V., Ivanov V.V., Shishka V.G.
FGUE SDTU «ORION», Platov South-Russian state polytechnic university (Novocherkasskpolytechnic institute), Novocherkassk, е-mail: valivanov11@mail. ru
The possible complex components of the states of fractal hybridic (f f f) class for deterministic modular structures of composites were discussed.
Keywords: structural state, fractal structure, modular structure, compositional material
В соответствии с концепцией синергизма свойств фаз твердой и смазочной компонент композиционных покрытий параметры химического и фазового состава, микроструктурные характеристики фаз твердой компоненты и особенности конфигурации межфазных границ влияют на трибологиче-ские свойства поверхности [1−7]. Квазифрактальные структуры в 2D пространстве могут рассматриваться как возможные аппрокси-манты сайз-распределения ультрадисперсных частиц фаз и конфигураций межфазных границ на поверхности антифрикционных покрытий в процессе трибовоздействия со стороны контр-тела [5, 7−11].
Будем считать, что в общем случае состояния детерминистических модулярных структур определяются возможными кристаллическими г, наноразмерными п и фрактальными f компонентами. Множество вероятных структурных Ш состояний детерминистических модулярных структур композитов включает три основные состояния (гг = г, пп = п, ^ = Э) и три пары из сопряженных состояний (гп и п гг и Э пЭ и Эп). Возможные пространственные компоненты структурных состояний поверхности проанализированы в работе [12]. Сформулированы принципы формирования возможных структурных состояний из фрактальных компонент с учетом полугрупповых свойств
множества соответствующих Ш генераторов [13]. Проанализированы размерные характеристики возможных состояний многокомпонентных структур, включающих фрактальную компоненту, и их влияние на свойства системы [14, 15].
Из десяти классов вероятных структурных состояний класс (Э f Э) характеризует возможные структурные состояния, включающие в себя в основном только фрактальную компоненту. Симметрия структур Riif3 может описываться пространственными G33 слоевыми 032, ленточными G321, точечными слоевыми О320 точечными ленточными G3210, стержневыми 031 группами [16, 17]. Перечислим возможные виды состояний фрактального гибридного класса (Э f Э), приведем сопряженные им (*) и соподчиненные состояния.
1) (Э f Э) — 3D фрактальная гибридная структура, (Э f Э)* = (Э f 4 (Э f Э) е (пЭ пЭ пЭ),
2) (Э Э Э) — 3D фрактал из 1D детерминистических фракталов, (Э Э Г)* = (Э Э гЭ), (Э Э Г) е (пг пг п),
3) (Э Э Эп) — 3D фрактал из 1D фрактальных нанообъектов, (Э Э Эп)* = (Э Э пЭ), (Э Э Эп) е (пЭ пг п),
4) (Э Э Г) — 3D фрактал из 2D детерминистических фракталов, (Э Э Г)* = (Э гЭ гЭ), (Э Э Г)
е (п. пг пг),
5) (Э Э Эп) — 3D фрактал из Ш детерминистических фракталов и из Ш фракталь-
¦ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ¦
17
ных нанообъектов, (f fг fn)* = $ г (п), (f (fn) е (пг Пг п),
6) (f $ $) — 3D фрактал из 2D фрактальных нанообъектов, $ fn $)* = (f п (п), $ $ $) е (п$ п п),
7) $ f ^ - 3D детерминистический фрактал, ($ (()* = (г$ гг г$), (((^) е (пг пг пг),
8) ((($) — 3D фрактал из 2D детерминистических фракталов и Ш фрактальных нанообъектов, ((($)* = (г$ г (п (), ((($) е (пг пг п),
9) (($ $) — 3D фрактал из 1D детерминистических фракталов и 2D фрактальных нанообъектов, (($ $)* = (г$ пг п$), ((г $ $) е (пг п п),
10) ($ $ $) — 3D фрактальный нанообъ-ект, $ (()* = (п п п), $ (О е (п п п).
Размерный параметр D для каждого структурного состояния может быть представлен следующим образом: D = dг D (г) + df D (f) + dn D (п), где dг, df и dn — количества соответствующих компонент одного сорта, размерный параметр для кристаллической компоненты D (г) = 1, для фрактальной компоненты D (f) = DimRf = Dim (GeпRf) & lt- 1, для наноразмерной компоненты D (n) = (& lt-п>-/по) & lt- 1, если средний размер нанообъекта & lt-п>- & lt- по = 100 нм [14, 15].
Пример. Определим размерный параметр для состояния (($ $), характеризующего 3D фрактал из Ш детерминистических фракталов и 2D фрактальных нанообъектов. Сопряженным с ним является состояние (г$ п (п (), представляющее собой 3D струк-
туру из Ш локального фрактала и 2D нанообъекта с фрактальной структурой. С учетом разложения
(($ $) = 1/6 [2(п п п) + (г г г) + 3 $ f f)] окончательно получим
D = 1/6 [6(& lt-п>-/по) + 3 + DimGeпRfff1 + + DimGeпRfff2+ DimG0eпRfff3].
Отметим, что для сопряженного структурного состояния (($ $)* = (г$ п$ п$) размерный параметр идентичен.
В соответствии с [15] на свойство SD влияет отклонение размерного параметра D от мерности пространства d и формально можно рассматривать два вида зависимостей: SD = Sd (1 + К^-0|) и ln (SD/Sd) = K|d-D|. Коэффициент пропорциональности К обусловлен как характеристиками структурного состояния, так и характеристиками пространства, в котором существует система с данным состоянием.
При оценке размерных параметров структурных состояний для отдельных компонент использовали следующие условные значения: D (г) = 1, D (f1) = D (f2) = D (f3) = 0,5, D (п1) = D (n2) = 0,1. Экспоненциальная зависимость от размерного параметра SD = Sd exp (K|d-D|) является более сильной по сравнению с первой (рисунок, а). На величину ^-0| существенно влияют значения компонент D (f) и D (n). В частности, влияние величины фрактальной компоненты D (f) на условный размерный параметр D для каждого из десяти структурных состояний класса $ ($) показано на рисунке, б.
а)
б)
Влияние условного размерного параметра D структурного состояния детерминистических модулярных структур на свойства систем по зависимостям вида SD = Sd (1 + Kd-D) (а-1) и SD = Sdехр (К^^) (а-2). Влияние величины фрактальной компоненты D (f) на условный размерный параметр D десяти структурных состояний класса ([ / (б)
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ № 1, 2015
В ранее опубликованных работах проанализированы спектральные характеристики вероятных детерминистических гибридных фракталов — сложных фрактальных структур с двумя и более точечными или линейными генераторами в 2D пространстве [18−26]. Разработан алгоритм выбора и идентификации данных структур с необходимыми характеристиками. Значения локальной и лакунарной размерностей каждой фрактальной структуры могут быть использованы при определении квазиупорядочен-ного сайт-распределения определенных фаз по поверхности композиционных покрытий и конфигурационных характеристик межфазных границ [27−37]. На основе этих данных возможна оценка поверхностной доли твердого смазочного компонента и расчет трибологических свойств покрытия в соответствии с синергической моделью [1, 38, 39]. Расчетные данные косвенно подтверждают, в частности, результаты трибологи-ческих испытаний соответствующих антифрикционных покрытий [2, 5−11].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Иванов В. В., Щербаков И. Н. Моделирование композиционных никель-фосфорных покрытий с антифрикционными свойствами. — Ростов н/Д: Изд-во журн. «Изв. вузов. Сев. -Кавк. регион», 2008. — 112 с.
2. Иванов В. В., Щербаков И. Н., Иванов А. В. // Изв. вузов. Сев. -Кавк. регион. Техн. науки. — 2010. — № 1. — С. 84−87.
3. Иванов В. В., Щербаков И. Н. // Изв. вузов. Сев. -Кавк. регион. Техн. науки. 2010. — № 5. — С. 72−75.
4. Иванов В. В., Щербаков И. Н. // Изв. вузов. Сев. -Кавк. регион. Техн. науки. 2010. — № 6. — С. 79−82.
5. Иванов В. В., Щербаков И. Н. // Изв. вузов. Сев. -Кавк. регион. Техн. науки. — 2011. — № 3. — С. 54−57.
6. Иванов В. В., Щербаков И. Н. // Изв. вузов. Сев. -Кавк. регион. Техн. науки. — 2011. — № 5. — С. 47−50.
7. Щербаков И. Н., Иванов В. В., Логинов В. Т. и др. Химическое наноконструирование композицонных материалов и покрытий с антифрикционными свойствами. Ростов н/Д: Изд-во журн. «Изв. вузов. Сев. -Кавк. регион. Техн. науки», 2011. — 132 с.
8. Иванов В. В., Арзуманова А. В., Иванов А. В., Балакай В. И. // Журн. прикладной химии, 2006. — Т. 79. -Вып. 4. — С. 619−621.
9. Иванов В. В., Курнакова Н. Ю., Арзуманова А. В., и др. // Журн. прикладной химии, 2008. — Т. 81. — Вып. 12. -С. 2059−2061.
10. Балакай В. И., Сметанкин Г. П., Иванов В. В., Балакай И. В. // Вестник ВЭлНИИ, 2009. — Вып.1 (57). — С. 32−41.
11. Иванов В. В., Арзуманова А. В., Балакай И. В., Балакай В. И. // Журн. прикладной химии, 2009. — Т. 82. -Вып. 5. — С. 797−802.
12. Иванов В. В. // Успехи соврем. естествознания, 2014. — № 7. — С. 126−128.
13. Иванов В. В. // Успехи соврем. естествознания, 2014. — № 7. — С. 100−104.
14. Иванов В. В. // Успехи соврем. естествознания, 2014. — № 7. — С. 121−123.
15. Иванов В. В. // Успехи соврем. естествознания, 2014. — № 7. — С. 124−125.
16. Заморзаев А. М. Теория простой и кратной антисимметрии. Кишинев: Штиинца. 1976. — 283 с.
17. Иванов В. В. // Успехи соврем. естествознания, 2014. — № 7. — С. 93−95.
18. Дерлугян П. Д., Иванов В. В., Иванова И. В. и др. // Соврем. наукоемкие технологии. 2013. — № 9. — С. 86−88.
19. Дерлугян П. Д., Иванов В. В., Иванова И. В. и др. // Соврем. наукоемкие технологии. 2013. — № 10. — С. 158−160.
20. Дерлугян П. Д., Иванов В. В., Иванова И. В. и др. // Соврем. наукоемкие технологии. 2013. — № 10. — С. 161−163.
21. Иванов В. В. // Соврем. наукоемкие технологии. -2013. — № 5. — С. 29−31.
22. Иванов В. В. // Успехи соврем. естествознания, 2013. — № 8. — С. 136−137.
23. Иванов В. В. // Успехи соврем. естествознания, 2013. — № 8. — С. 134−135.
24. Иванов В. В. // Успехи соврем. естествознания, 2013. — № 8. — С. 129−130.
25. Иванов В. В. // Успехи соврем. естествознания, 2013. — № 11. — С. 61−65.
26. Иванов В. В. // Соврем. наукоемкие технологии.
2013. — № .9 — С. 89−93.
27. Иванов В. В. // Междунар. науч. -иссл. журнал = Research Journal of International Studies, 2013. -№ 7−1. — С. 35−37.
28. Иванов В. В. // Междунар. науч. -иссл. журнал = Research Journal of International Studies, 2013. -№ 7−1. -С. 28−30.
29. Иванов В. В. // Междунар. науч. -иссл. журнал = Research Journal of International Studies, 2013. -№ 7−1. — С. 31−33.
30. Иванов В. В. // Междунар. науч. -иссл. журнал = Research Journal of International Studies, 2013. -№ 7−1. — С. 30−31.
31. Иванов В. В. // Междунар. науч. -иссл. журнал = Research Journal of International Studies, 2013. -№ 7−1. — С. 33−35.
32. Иванов В. В. // Междунар. науч. -иссл. журнал = Research Journal of International Studies, 2013. -№ 7−1. — С. 26−28.
33. Иванов В. В. // Междунар. науч. -иссл. журнал = Research Journal of International Studies, 2013. -№ 8−1. — С. 25−27.
34. Иванов В. В. // Междунар. журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2013. № 10(3). — С. 493.
35. Иванов В. В. // Междунар. журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2013. № 10(3). — С. 493−494.
36. Иванов В. В. // Успехи соврем. естествознания,
2014. — № .4. — С. 105−108.
37. Щербаков И. Н., Попов С. В., Иванов В. В. // Между-нар. науч. -иссл. журнал = Research Journal of International Studies, 2014. № 3(22). — Часть 2. — С. 22−23.
38. Иванов В. В. // Междунар. журнал экспериментального образования, 2014. — № 4. — Part 2. — С. 58−59.
39. Иванов В. В. // Междунар. журнал экспериментального образования, 2014. — № 4. — Part 2. — С. 59−60.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой