Способ определения температурных напряжений в композитных конструкциях

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл.тЗ 01 В 11/18 //б 01 1 1/24 с присое нем заявки Гасударственный комитет Соевта Министров СССР по делам изобретений и открытий(71) З и ел Московское ордена Ленина и ордена Трудового Кра высшее техническое училище им, Н,Э. Баум(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В КОМПОЗИТНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ оптий, аспосоивн ого материала на основе эпоксид горячего отверждения, провоцят ризацию, нагревая по сложному рному циклу до температуры " я", а затем медленно охлажда ной температуры, после чего и срезы модели и определяют т напряжения при просвечивани ованным светом,полим перат рма заморют дозготав ван ряженийвают Известен спосаключающийся в определения нап м, что изготавл мнат вают емпераи их турныеполяри 10Вследствие рази неиного расширения э сируются температурНедостатком изве ся то, что для изгот ся длительное вр чение которого подде пенчатый цикл полиме шаго перепада темпеО от строго фиксирован температуры "замораж турных напукциях, закавливают комиз оптически до комнатной часто происходит растрескивание и отслоение оптически чувствительн го материала, вследствие чего интерпрета ция зафиксированной картины полос затрудпозитную модель кон Изобретение относится к технике еских методов измерения деформац менно к поляризационно-оптическим ам исследования напряжений и деф конструкциях.модель из материала на основе эпоксидной смолы, проводят ее полимеризацию, нагружают модель, охлаждают до комнатной тем пературы, фзамораживают" деформации, изготавливают срезы модели и определяют напряжения при просвечивании их поляризованным светом 1 11.Недостатком данного способа является то, что операции полимеризации и нагружения разделены во времени, что не позволя ет использовать, его для определения температурных напряжений,Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является способ определения темпераряжений в композитных констрлючающийся в том, что изгот ти коэффициентов лилементов модели фикные напряжения 23. стного способа являетовления моделей требуя (5-7 суток), в терживается сложный стуризации, Из-за больратуры при охлаждении ной для каждого состава иванияф (80-130 оС)531022 Тираж 864 Подписное филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 няется, точность последующих измерений существенно снижается и сужается температурный диапазон измеряемых напряжений.Цель изобретения - расширение температурного диапазона измеряемых напряжений.Это достигается тем, что по предлагаемому способу модель выполняют из компаунда холодного отверждения, а операцию полимеризации проводят сначала при комнатной температуре до резинообразного состояния, а затем при 35-70 оС.Сущность способа состоит в следующем, Изготавливают компоэитную модель. Ее элементы, в которых измеряются напряжения, отливают из оптически чувствительного материала на основе эпоксидной смолы холодного отверждения следующего состава; эпоксидная смола ЭД- 100 вес.ч., дибутилфталат - 10 вес.ч., полиэтиленполиамин - 10 вес.ч. Материал заливают в спе - циальные формы, куда вставлены другие элементы композитной модели, изготовленные из других материалов (сталь, дюралюминий, стеклопластик, оргстекло и др,), с которыми заливаемый материал скрепляется в нужных местах, Операцию полимеризации материала проводят по специально по - добранному режиму. Объемные модели помешают в воду при 5-10 оС на 3 - 4 час для отвода тепла, выделяемого на начальной стадии полимеризации, Плоские модели из - за большой поверхности теплоотвода специально не охлаждают; их выдерживают на воздухе " 20 час. Объемные модели после окончания процесса тепловыделения выдерживают на воздухе 16-17 час при ком - натной температуре. В результате такой предварительной полимериэации материал достигает резинообразного состояния.Далее композитную модель извлекают из формы и помещают в термостат, где выдерживают при 35 - 70 оС до полной полимеризации оптически чувствительного материала. Окончательную полимеризацию матери-. ала указанного состава можно проводить при любой температуре в указанном интервале, Чем выше температура окончательной полимеризации, тем больше величина фиксируемых в модели температурных напряженяй, Температуру полимеризации выбирают в зависимости от требуемой величины температурных напряжений в модели так, чтобы обеспечить хорошую точность измерений и не допустить разрушения модели.Длительность окончательной полимеризации изменяется в зависимости от температуры; при 1 = 35 С она составляет 60о ЦКИИПИ Заказ 5382/151 час, а при т, = 70 оС - 12 час, После охлаждения отвержденной модели до комнатной температуры со скоростью 3 - 5 в час в ней оказываются зафиксированными напряжения от равномерного изменения температуры вследствие существенного различия коэффициентов линейного расширения элементов модели композитной конструкции.Широкий интервал температур окончательнойполимеризации позволяет зафиксировать вкаждом конкретном случае приемлемые с точки зрения прочности модели и точности измерений температурные напряжения. После завершения технологического цикла из объемных моделей выпиливают тонкие пластинки (срезы) и по картинам полос интерференции определяют напряжения и деформации известными поляризационно-оптическими способами. Предлагается однократное использование модели при изучении температурных напряжений в каждой конкретной композитной конструкции.Предложенный способ может найти применение при излучении температурных напряжений в резино-металлических, металло- керамических, металло-пластмассовых изделиях, а также в композиционных материалах: стеклопластиках, углепластиках, борспластиках и др., на объемных моделях сложной формы. формула изобретения Способ определения температурных напряжений в композитных конструкциях, заключающийся в том, что изготавливают композитную модель конструкции из материалана основе эпоксидной смолы, проводят ееполимеризацию, охлаждают до комнатнойтемпературы, изготавливают срезы моделии определяют температурные напряжения припросвечивании их поляризованным светом,отличающийся тем, что, с целью расширения температурного диапазонаизмеряемых напряжений, модель выполняютиз компаунда холодного отверждения, а операцию полимеризации проводят сначала прикомнатной температуре до резинообразногосостояния, а затем при 35-70 оС,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1.Дюрелли А., Паркс В. Анализ деформаций с использованием муара. "Мир", М.,1974, стр. 231.2,5 атпрьоъ к,С.ЗтебтпеттаГ тп 6 сбаМсь.3, М 10, 1963 г. (прототип).