<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">donstu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2687-1653</issn><publisher><publisher-name>Don State Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.23947/1992-5980-2017-17-3-60-69</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">donstu-165</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MACHINE BUILDING AND MACHINE SCIENCE</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Studies on characterization of composite materials components for part production in agricultural industry</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Определение характеристик компонентов композитных материалов, предназначенных для производства деталей сельскохозяйственной техники</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Антибас</surname><given-names>Имад Ризакалла</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Antypas</surname><given-names>Imad Rizakalla</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">imad.antypas@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Дьяченко</surname><given-names>Алексей Геннадьевич</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Dyachenko</surname><given-names>Alexey G.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">Dyachenko_aleshka@bk.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Донской государственный технический университет<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Don State Technical University<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2017</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>26</day><month>02</month><year>2018</year></pub-date><volume>17</volume><issue>3</issue><fpage>60</fpage><lpage>69</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Antypas I.R., Dyachenko A.G., 2017</copyright-statement><copyright-year>2017</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Антибас И.Р., Дьяченко А.Г.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Antypas I.R., Dyachenko A.G.</copyright-holder><license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/165">https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/165</self-uri><abstract><p>Introduction . Until now, the use of composite materials has not received due attention because of the fact that their behaviour under the effect of certain kinds of loads is difficult enough to predict. However, in connection with the discovery and production of new types of materials, they begin to play an increasing role because of their high mechanical and physical properties. The objective of the conducted investigations is to study properties of the composite materials components for their application in the part production of agricultural machinery. Particularly, the task is to assist manufacturers in getting access to new technologies, to demonstrate the possibility of localizing the composite materials production. The considered composites can be used for the production of pipes and ripper tools. Materials and Methods. The components available at the domestic market are studied. Fiberglass is selected as a material, and polyester - as a binder. In addition, for each type of material, studies have been carried out to determine the modulus of elasticity and density in tension, bending and shear, and also the tensile strength under these types of deformation. Research Results. The experimental results allow arguing that fiberglass is the best from the examined components (fiberglass, carbon, and layered carbon) according to its physical and mechanical properties. The binder material density value obtained experimentally is 1183 kg / m3, and the experimental value of the tensile modulus E = 1585 MPa. The experiments on testing physical and mechanical characteristics of the binder component have shown that polyester corresponds to the standard by 85%, and this is the best result. Discussion and Conclusions. The mechanical properties of a composite material made in the form of a stack of fiberglass layers and a binder, dampening polyester, were considered. In this case, the values of practical and theoretical results were compared. As a result, the testing on the material static tension has given the experimental value of the elasticity modulus of Ecm = 4836 MPa, and the tensile modulus - Еc = 1530 MPa. This differs from the value given for fiberglass by the cutting and random mixing technique ( Еc = 3200 MPa).</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Введение. До настоящего времени использованию композитных материалов в производстве деталей сельскохозяйственной техники не уделялось должного внимания, т. к. было достаточно трудно предсказать их поведение при воздействии определенного рода нагрузок. Однако в связи с открытием и производством новых видов материалов научный и прикладной интерес к композитам растет. Цель исследования - изучение свойств компонентов композитных материалов для их использования при производстве деталей сельскохозяйственной техники. В частности, ставилась задача оказать содействие производителям в доступе к новым технологиям, продемонстрировать возможность локализации производства композитных материалов. Исследованные композиты могут применяться при выпуске труб и рабочих органов рыхлителей. Материалы и методы. В работе рассмотрены компоненты, доступные на внутреннем рынке. В качестве материала выбрано стекловолокно, а в качестве связующего состава - полиэстер. Кроме того, для каждого вида материала были проведены исследования по определению значений модуля упругости и плотности при растяжении, изгибе и сдвиге, а также на устойчивость к растяжению при этих видах деформации. Результаты исследования. Результаты экспериментов позволяют утверждать, что по физико-механическим свойствам стекловолокно является наилучшим из рассмотренных материалов (стекловолокно, карбон и слоистый карбон). Значение плотности материала, полученного экспериментально, составило 1183 кг/м3. Экспериментальное значение модуля упругости при растяжении - Е = 1585 МПа. Опыты по определению физико-механических характеристик связующего компонента показали, что на 85 % соответствует эталону полиэстер, и это наилучший результат. Обсуждение и заключения. Рассматривались механические свойства композитного материала, изготовленного в виде пакета слоев стекловолокна и связующего вещества - демпфирующего полиэстера. При этом сравнивались значения практических и теоретических результатов. В итоге опыт на статическое растяжение материала дал экспериментальное значение модуля упругости Ecm = 4836 МПа, модуль упругости на растяжение - Еc = 1530 МПа. Это отличается от значения, приведенного для стекловолокна методом нарезки и случайного смешивания ( Еc = 3200 МПа).</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>волокна</kwd><kwd>полиэстер</kwd><kwd>композитные материалы</kwd><kwd>механические характеристики композитных материалов</kwd><kwd>fibers</kwd><kwd>polyester</kwd><kwd>composite materials</kwd><kwd>mechanical properties of composite materials</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Meraghnia, F. Implementation of a constitutive micromechanical model for damage analysis in glass mat reinforced composite structures / F. Meraghnia, F. Desrumauxb, M.-L. Benzeggaghb // Composites Science and Technology. - 2002. - № 62 - P. 2087-2097.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Meraghnia, F., Desrumauxb, F., Benzeggaghb, M.-L. Implementation of a constitutive micromechanical model for damage analysis in glass mat reinforced  composite structures. Composites Science and Technology, 2002, no. 62, pp. 2087– 2097.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lee, N.-J. The effect of fiber-content gradient on the mechanical properties of glass-fiber-mat/polypropylene composites / N.-J. Lee, J. Jang // Composites Science and Technology. - 2000. - № 60. - P. 209-217.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lee, N.-J., Jang, J. The effect of fiber-content gradient on the mechanical properties of glass-fibermat/polypropylene composites. Composites Science and Technology, 2000, no. 60, pp. 209–217.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">The influence of fiber treatment on the performance of coir-polyester composites / J. Rout [et al.] // Composites Science and Technology. - 2001. - № 61. - P. 1303-1310.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rout, J., et al. The influence of fiber treatment on the performance of coir-polyester composites. Composites Science and Technology, 2001, no. 61, pp. 1303–1310.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Smith, C.-S. Design of marine structures in composite materials / C.-S. Smith // London : Elsevier, 1990. - 389 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Smith, C.-S. Design of marine structures in composite materials. London: Elsevier, 1990, 389 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Corum, J.-M. Low-energy impact effects on candidate automotive structural composites / J.-M. Corum, R.-L. Battiste, M.-B. Ruggles-Wrenn // Composites Science and Technology. - 2003. -№ 63. - P. 755-769.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Corum, J.-M., Battiste, R.-L., Ruggles-Wrenn, M.-B. Low-energy impact effects on candidate automotive structural composites. Composites Science and Technology, 2003, no. 63, pp. 755–769.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Антибас, И.-Р. Влияние формы гофрированного картона на амортизирующие свойства упаковки / И. Р. Антибас, С. А. Партко, А. Н. Сиротенко // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2016. - Т. 16, № 1 (84). - С. 36-42.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Antypas, I. R., Partko, S.A., Sirotenko, A.N. Vliyanie formy gofrirovannogo kartona na amortiziruyushchie svoystva upakovki. [Effect of corrugated cardboard  shape on the packing damping properties.] Vestnik of DSTU, 2016, vol. 16, no. 1 (84), pp. 36–42 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kharmanda, G. System reliability-based design optimization using optimum safetyfactor with application to multifailure fatigue analysis / G. Kharmanda, I.-R. Antypas // Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения : сб. статей 10-й Междунар. юбилейной науч.-практ. конф. в рамках 20-й Междунар. агропром. выставки «Интерагромаш-2017». - Ростов-на-Дону : Изд. центр ДГТУ, 2017. - С. 177-179.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kharmanda, G., Antypas, I. R. System reliability-based design optimization using optimum safety factor with application to multifailure fatigue analysis. Sostoyanie  i perspektivy razvitiya sel'skokhozyaystvennogo mashinostroeniya: sb. statey 10-y  Mezhdunar. yubileynoy nauch.-prakt. konf. v ramkakh 20-y Mezhdunar. agroprom.  vystavki «Interagromash- 2017». [State and prospects of agricultural machinery development: Proc. 10th Int. Jubilee Sci.-Pract. Conf. within framework of the 20th Int. Agroindustrial Exhibition “Interagromash-2017”.] Rostov-on-Don: DSTU Publ. Centre, 2017, pp. 177–179.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Антибас, И.-Р. Изготовление теплоизоляционного материала и изучение его теплофизических и механических свойств / И.-Р. Антибас А. Г. Дьяченко // Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения : сб. статей 10-й Междунар. юбилейной науч.-практ. конф. в рамках 20-й Междунар. агропром. выставки «Интерагромаш-2017». - Ростов-на-Дону, 2017. - С. 182-183.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Antypas, I. R., Dyachenko, A.G. Izgotovlenie teploizolyatsionnogo materiala i izuchenie ego teplofizicheskikh i mekhanicheskikh svoystv. [Manufacturing of heat- insulating material and study of its thermophysical and mechanical properties.] Sostoyanie i perspektivy razvitiya sel'skokhozyaystvennogo mashinostroeniya: sb.  statey 10-y Mezhdunar. yubileynoy nauch.-prakt. konf. v ramkakh 20-y Mezhdunar. agroprom. vystavki «Interagromash-2017». [State and prospects of agricultural machinery development: Proc. 10th Int. Jubilee Sci.-Pract. Conf. within framework of  the 20th Int. Agroindustrial Exhibition “Interagromash-2017”.] Rostov-on-Don: DSTU  Publ. Centre, 2017, pp. 182–183 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Антибас, И.-Р. Влияние содержания древесного дисперсного наполнителя на долговечность композиционных материалов / И.-Р. Антибас А.-Г. Дьяченко // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2017. - Т. 17, № 1 (88). - С. 67-74.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Antypas, I. R., Dyachenko, A.G. Vliyanie soderzhaniya drevesnogo dispersnogo napolnitelya na dolgovechnost' kompozitsionnykh materialov. [Effect of wood  particulate filler content on durability of composite materials.] Vestnik of DSTU, 2017, vol. 17, no. 1 (88), pp. 67–74 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kharmanda, G. Integration of reliability and optimization concepts into composite yarns / G. Kharmanda, I. R. Antypas // Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения : сб. статей 10-й Междунар. юбилейной науч.-практ. конф. в рамках 20-й Междунар. агропром. выставки «Интерагромаш-2017». - Ростов-на-Дону : Изд. центр ДГТУ, 2017. - С. 174-176.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kharmanda, G., Antypas, I. R. Integration of reliability and optimization concepts into composite yarns. Sostoyanie i perspektivy razvitiya  sel'skokhozyaystvennogo mashinostroeniya: sb. statey 10-y Mezhdunar. yubileynoy  nauch.- prakt. konf. v ramkakh 20-y Mezhdunar. agroprom. vystavki «Interagromash- 2017». [State and prospects of agricultural machinery development: Proc. 10th Int.  Jubilee Sci.-Pract. Conf. within framework of the 20th Int. Agroindustrial  Exhibition “Interagromash- 2017”.] Rostov-on-Don: DSTU Publ. Centre, 2017, pp. 174–176.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
