Investigation of the response surfaces describing the mathematical model of the influence of temperature and BeO content in the composite materials on the yield and ultimate strength

Dmytro Makarenko

doi:10.15587/2312-8372.2017.104895

Автор(и)

Dmytro Makarenko Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», вул. Чкалова, 17, м. Харків, Україна, 61070, Україна https://orcid.org/0000-0002-4672-2880

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2017.104895

Ключові слова:

рідж-аналіз, субоптимальні значення, композиційний матеріал, оксид берилію, границя плинності, границя міцності, поверхня відгуку

Анотація

Методом рідж-аналізу проведено дослідження поверхонь відгуку, що описують математичні моделі впливу температури та вмісту BeO на границі міцності та плинності композитних матеріалів, що використовуються, зокрема, при виробництві авіаційної техніки. Показано, що на основі математичної моделі, яка побудована шляхом реалізації центрального ортогонального композиційного плану (ОЦКП) другого порядку, можуть бути знайдені субоптимальні значення технологічних режимів. Ці режими забезпечують отримання оптимальних значень границь плинності та міцності композиційного сплаву на основі берилію з урахуванням обмежень, що накладаються на технологічний процес.

Біографія автора

Dmytro Makarenko, Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», вул. Чкалова, 17, м. Харків, Україна, 61070

Старший викладач

Кафедра хімії, екології та експертизних технологій

Посилання

Brautman, L. J., Krock, R. H. (1975). Composite Materials. New York: Academic Press.
Fridliander, I. N., Bratuhin, A. G., Gorbunov, P. Z., Gal', V. V., Iatsenko, K. P., Fokanov, A. N. (1996). Al-Be splavy metallicheskie kompozitsionnye materialy shirokogo naznacheniia. Metallovedenie i termicheskaia obrabotka metallov, 9. Available: http://viam.ru/public/files/1996/1996-202052.pdf
Mouritz, A. (2012). Aluminium alloys for aircraft structures. Introduction to Aerospace Materials, 173–201. doi:10.1533/9780857095152.173
Oz, T., Karakose, E., Keskin, M. (2013). Impact of beryllium additions on thermal and mechanical properties of conventionally solidified and melt-spun Al–4.5wt.%Mn–xwt.%Be (x=0, 1, 3, 5) alloys. Materials & Design, 50, 399–412. doi:10.1016/j.matdes.2013.03.024
Chen, H., Ginzburg, V. V., Yang, J., Yang, Y., Liu, W., Huang, Y., Du, L., Chen, B. (2016). Thermal conductivity of polymer-based composites: Fundamentals and applications. Progress in Polymer Science, 59, 41–85. doi:10.1016/j.progpolymsci.2016.03.00
Biron, M. (2013). Composites. Thermosets and Composites, 299–473. doi:10.1016/b978-1-4557-3124-4.00006-7
Kovaleva, A. V., Chernyi, A. A. (2008). Kompozitsionnye materialy v tekhnike i issledovanie vozmozhnostei polucheniia izdelii iz raznorodnykh materialov v liteinom proizvodstve. Penza: Penzenskii gosudarstvennyi universitet, 161.
Baron, C., Springer, H. (2017). Properties of particle phases for metal-matrix-composite design. Data in Brief, 12, 692–708. doi:10.1016/j.dib.2017.04.038
Santos, A. M. C., Mohammadi, M., Asp, J., Monro, T. M., Afshar, V. S. (2013). Characterisation of a real-time fibre-coupled beryllium oxide (BeO) luminescence dosimeter in X-ray beams. Radiation Measurements, 53-54, 1–7. doi:10.1016/j.radmeas.2013.03.003
Yuan, P.-F., Xu, J., Jing, F.-Q. (2010). High-pressure meta-stable phase of BeO: A first principle study. Materials Chemistry and Physics, 124 (1), 768–772. doi:10.1016/j.matchemphys.2010.07.056
Fathalian, A., Moradian, R., Shahrokhi, M. (2013). Optical properties of BeO nanotubes: Ab initio study. Solid State Communications, 156, 1–7. doi:10.1016/j.ssc.2012.11.017
Malakkal, L., Szpunar, B., Siripurapu, R. K., Zuniga, J. C., Szpunar, J. A. (2017). Thermal conductivity of wurtzite and zinc blende cubic phases of BeO from ab initio calculations. Solid State Sciences, 65, 79–87. doi:10.1016/j.solidstatesciences.2017.01.005
Yu, B.-R., Yang, J.-W., Guo, H.-Z., Ji, G.-F., Chen, X.-R. (2009). Phase transition and elastic properties of BeO under pressure from first-principles calculations. Physica B: Condensed Matter, 404 (14-15), 1940–1946. doi:10.1016/j.physb.2009.03.015
Jahn, A., Sommer, M., Ullrich, W., Wickert, M., Henniger, J. (2013). The BeOmax system – Dosimetry using OSL of BeO for several applications. Radiation Measurements, 56, 324–327. doi:10.1016/j.radmeas.2013.01.069
Groppo, D. P., Caldas, L. V. E. (2014). Luminescent response from BeO exposed to alpha, beta and X radiations. Radiation Measurements, 71, 81–85. doi:10.1016/j.radmeas.2014.07.009
Wang, B., Wu, E., Wang, Y., Xiong, L., Liu, S. (2015). Activation treatment effects on characteristics of BeO layer and secondary electron emission properties of an activated Cu–Be alloy. Applied Surface Science, 355, 19–25. doi:10.1016/j.apsusc.2015.06.189
Nieto, J. A., Vega, C. A., Montalvo, T. R., Cabrera, E. T. (2016). Determination of the kinetic parameters of BeO using isothermal decay method. Applied Radiation and Isotopes, 108, 8–11. doi:10.1016/j.apradiso.2015.11.061
Makarenko, D. M. (2016). Quality management of dispersion-strengthened beryllium-based composite alloy. ScienceRise, 5(2(22)), 29–34. doi:10.15587/2313-8416.2016.69259
Mohanad, M. K., Kostyk, V., Domin, D., Kostyk, K. (2016). Modeling of the case depth and surface hardness of steel during ion nitriding. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(5(80)), 45–49. doi:10.15587/1729-4061.2016.65454
Demin, D. (2013). Adaptive modeling in problems of optimal control search termovremennoy cast iron. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(4(66)), 31–37. Available: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/19453/17110
Sira, O., Demin, D. (2009). Otsenivanie parametrov uravneniia regressii v usloviiakh maloi vyborki. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(4(42)), 14–19.
Raskin, L. G., Demin, D. (2010). Iskusstvennaia ortogonalizatsiia passivnogo eksperimenta v usloviiakh maloi vyborki nechetkikh dannykh. Informacijno-kerujuchi systemy na zaliznychnomu transporti, 1 (80), 20–23.