Способ неразрушающего контроля прочности изделий из полимерных композиционных материалов

О П И С А Н И Е (и) 563593ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Ресттублик(23) Приоритет Опубликовано 30.06.77, Бюллетень24 Дата опубликования описания 27,07.77 53) УДК 620,.179,1:620.авета Мииистров СССоо делам изобретеиий и открытий. М. Молчанов, А. И. Колесов, Г. А. Молчанова, В. И. Смыслов,С, С. Абрамчук и И. П. Димитриенко Институт механики полимеров АН Латвийской ССР(54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЪХ МАТЕРИАЛОВИзобретение отн прочности материал стоянных нагрузок, композиционных ма использовано для н изделий из стеклоплИзвестен способ н стеклопластиков, за материал нагружаю определяют при это акустическую энерги цов устанавливают з ности от выделивш энергии и по вели энергии с помощью сти судят о пределе разцов. осится к исследованиюов под воздействием пов частности полимерныхтериалов, и может бытьеразрушающего контроляастиков.еразрушающего контроляключающийся в том, чтот до заданного предела,м выделяющуюся сейсмою, затем на части образависимость предела прочейся сейсмо акустическойчине сейсмо акустическойустановленной зависимопрочности. остальных обОднако этот способ не обладает достаточной точностью, Разрушение полимерных ма териалов, согласно существующему критерию Рейнера - Вайссенберга, наступает тогда, когда внутренняя энергия - сумма энергии деформации и выделившаяся тепловая энергия - в единице объема достигнет некоторой 25 предельной величины. Сейсмоакустичеокая энергия, выделяющаяся при нагружении поли- .мерных материалов, позволяет: лишь косвен-: но судить о запасенной в материале . внутренней энергии. 30 Известен спосоо неразрушающего контроля прочности изделий из полимерных композиционных материалов, например стеклопластика, заключающийся в том, что изделия нагружают известной силой до заданного предела, измеряют деформацию, сравнивают ее с деформацией эталонного изделия и по результатам сравнения судят о прочности изделий.Указанный способ тоже не обладает достаточной точностью, так как контролируется лишь одна составляющая внутренней энергии - механическая энергия деформации. Целью изобретения является повышение точности контроля прочности изделий.Указанная цель достигается тем, что для каждого изделия по значениям силы и деформации определяют механическую энергию деформирования, измеряют тепловую энергию, выделяющуюся при деформировании, затем на части изделий устанавливают зависимость предела их прочности от суммы механической и тепловой энергий и по значениям суммы энергий с помощью установленной зависимости судят о прочности остальных изделий.На чертеже изображен .график зависимости предела прочности ат внутренней энергии,Проводят неразрушающий контроль прочности образцов из стеклопластика шириной 65 мм и толщиной 6 мм,Г 1 одписноССР Изд.559И Государственного комитетапо делам изобретений113035, Москва, Ж, Рауш Тираж 1109 Совета Министро открытий кая наб д, 4/5аказ 950/11ЦНИ Типография, пр, Сапунова, 2 Образцы по одному помещают в калориметр УКМ.1, закрепляют в нагружающем механизме, а на их поверхность устанавливают термодатчики. После подключения калориметра производят пробное нагружение образцов известной силой до напряжений, несколько больших предела упругости и равных 0,2 предела прочности. Для каждого образца в процессе нагружения определяют силу, деформацию и тепловую мощность, как функции времени.По полученным данным рассчитывают работу деформации и выделившуюся тепловую энергию, а затем их сумму - внутреннюю энергию.Часть образцов с известной внутренней энергией нагружают повторно до разрушения. При этом регистрируют предел прочности каждого образца, Для них по известным правилам математической статистики определяется управление регрессии и коэффициент корреляции между зарегистрированными пределами прочности и известными значениями внутренней энергии.Зависимость предела прочности от внутренней энергии, соответствующая полученному уравнению регрессии, приведена на гра. фике. Коэффициент корреляции для полученной зависимости равен 90% .Полученная зависимость используется для неразрушающего контроля предела прочности остальных образцов. Поскольку коэффициент корреляции между пределом прочности и внутренней энергией значителен, точность не- разрушающего контроля оказалась достаточно высокой.5 Предел прочности образцов контролируетсятакже путем сравнения их внутренней энергии, найденной при пробном нагружении, с внутренней энергией эталонного образца,Предложенный способ неразрушающего кон троля прочности изделий обеспечивает высокую точность и малую повреждаемость материала контролируемого изделия. Формула изобретения 15 Способ неразрушающего контроля прочности изделий из полимерных композиционных материалов, заключающийся в том, что изделия нагружают известной силой до заданного предела и измеряют деформацию, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения точности контроля, для каждого изделия по значению силы и деформации определяют механическую энергию деформирования, измеряют тепловую энергию, выделяющуюся при дефор мировании, затем на части изделий устанавливают зависимость предела их прочности от суммы механической и тепловой энергий и по значениям суммы энергий с помощью установленной зависимости судят о прочности ос тальных изделий,