Способ определения давления

(11)632936 Союэ Советснна Соцналистнчесння Республик(45) Даза опубликования описания 25.1178(51) М. Кл,Ц 01 М 3/30 Госуларственный комитетСовета Министров С(:СРпо лелам изобретенийи открытий(72) Авторы изобретения ГВ,Степанов и В.В.Астанин Институт проблем прочности АН Украинской ССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ Изобретение относится к областииспытания материалов под воздействисм импульсных нагрузок и может бытьиспользовано для определения давлений, действующих в плоскости, перпендикулярной фронту ударной волны, в конструкционных материалах и для определения сопротивления материалов сдвигу.Известен способ определения давления, действующего в материале в плоскости, перпендикулярной фронту ударной волны, заключактцийся в том, что в образце с вырезом, перпендикулярным фронту волны, устанавливают датчик, например манганиновый или диэлектри ческий, с помощью которого измеряют давление (11 .Недостатком известного способа является низкая точность при определении давлений вследствие сложности учета влияния деформации датчика в плоскости расположения на величину сигнала.Наиболее близким к изобретению по технической сушности является способ определения давления, действукщего в плоскости, перпендикулярной фронту ударной волны, в конструкционных материалах, заключающийся н том, что в образце материала вырезают паэ по направлению действия ударной волны,устанавливают в нем диэлектрическийдатчик давления и измеряют сигнал навыходе датчика в период действия ударной волны, а давление определяют поградуировочной кривой датчика и электрическому сигналу с учетом влияниядеформаций датчика в плоскости егорасположения 21,Однако этот учет возможен тольков случае испытания материалов с высокой акустической жесткостью, когдаобеспечивается совместность деформации исследуемого материала и.датчика. При регистрации давлений, действунхцих в плоскости, перпендикулярной фронту ударной волны, в материалах с низкой акустической жесткостью, т.е. более низкой, чем в диэлектрике датчика, нарушается совместность дЕформации образца и датчика, поскольку возмущение в диэлектрическом слое датчика опережает фронт волны в исследуемом материале. Деформация датчика в плоскости расположения является неопределенной, что не позволяет учесть ее влияние на сигнал с датчика и обеспечить необходимую точность определения давления.36 Формула изобретения ИИПИ Заказ б 545/35 Тираж 1070 Подписное Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.ПРоектная В 6329Цель изобретения - повышение точности измерения давления в материалах с низкой акустической жесткостью,Это достигается тем, что между стенками паза и датчиком с обеих сторон размещают пластины определенной толщины из материала с высокой акус- б тической жесткостью, определяют по измеренной величине давления напряжения в пластинах, и по величине напряжений в пластинах судят о погрешности измерения давления в исследуемом ма териале.На чертеже привецена схема определения давления по предлагаемому спо собу.Диэлектрический датчик, состоящий 5 из электрода 1 и двух слоев диэлектрика 2, вместе с пластинами 3 иэ материала с высокой акустической жесткостью, например иэ стали, вводят в паэ, вырезанный по направлению действия удариой волны в образце 4 из исследуемого материала. На образец воздействуют ударной нагрузкой, например наносят однократный удар бойком 5, При соударении бойка с образцом в посб леднем распространяется уцарная волна, вызывающая сжимающие напряжения в материале как в направлении удара (напряжения с) ), так и в направле" нии, перпендикулярном в нему ( напряжение д ). Электрический сигнал с датчика регистрируется с помощью осциллографа.По измеренной датчиком величине давления определяют напряжения в пластинах, и, сравнивая их с величиной предела упругости материала пластин, судят о погрешности измерения давления в исследуемом материале. Если предел упругости материала превышен, то эксперимент повторяют с пластина ми другой, большей толщины, до тех пор, пока напряжения в пластинах не будут чисто унругими.Благодаря наличию подобранных по указанному способу пластин, в кото рых под действием ударной волны возникают упругие деформации, уменьшаются деформации размещенного межцупластинами датчика в направлении распространения фронта ударной волны.Это позволяет на порядок уменьшитьпогрешность измерения давления в материалах с низкой акустической жесткостью. Способ определения давления, действующего в плоскости, перпендикулярной фронту ударной волны, в конструкционных материалах, заключающийся в том, что в образце материала вырезают паэ по направлению действия ударной волны, устанавливают в нем диэлектрический датчик давления и измеряют сигнал на выходе датчика в период действия ударной волны, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения давления в материалах с низкой акустической жесткостью, между стенками паза и датчиком с обеих сторон размещают пластины определенной толщины из материала с высокой акустической жесткостью, определяют по измеренной величине давления напряжения в пластинах, и по величине напряжений в пластинах судят о погрешности измерения давления в исследуемом материале. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Дремин А.Н. и Канель Г.И. Волнысжатия и разрежения в ударно-сжатыхметаллах. Прикладная механика итехническая физика, М., 1976, 9 2.,с. 146.2. Степанов Г.В, и Астанин В,В.Определение сопротивления материаласдвигу за фронтом плоской ударнойволны. Проблемы прочности, И.,197 б, Р 4, с. 94.