Поляризационно-оптический способ определения температурных напряжений в изделии

Союз Советснии Социалистичеснии РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(1 ц 636475 Й 01 В 11 заявки %в рисо ием осударстаенныи комитетСовета Министров СССРоо делам изобретений. Две Н, Евстратов и Н. И, При 2) Авторы изобретен арственный научно-исследовательский институт машиноведения 71) Заяви 4) ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ИЗДЕЛИИ тическии спо напряженийизготовлениитически чувораживании и элементов,определении Изобретение относится к исследованиям температурных напряжений поляризационнооптическим методом на моделях из замораживаемого оптически чувствительного материала.Известен способ определения температурных напряжений на модели из оптически чувствительного материала, обладающего свойством замораживания и разморажи вания, который заключается в том, что модель, геометрически. подобную изделию, изготавливают (склеивают) из отдельных элементов, в которых воспроизведены и заморожены свободные, температурные дефор мации, соответствующие полю температуры для данного элемента, или их перепады. Склеенную модель размораживают и определяют температурные напряжения 1 . Известен цоляризационно-оп соб определения температурных в изделии, заключающийся в элементов модели изделия из о ствительного материала, зам в них перемещений, соединени размораживании модели и температурных напряжений 2 Недостатками обоих способов является то, что они не позволяют определять температурные напряжения для трехмерного тем пературного поля на существующих оптически чувствительных материалах, имеющих прп замораживании т = 05, так как свободные температурные деформации элемента не могут быть воспроизведены по всему объему элемента из-за несжимаемости материЦелью изобретения является определениетемпературных напряжений для трехмерного температурного поля.Поставленная цель достигается тем, чтоэлементы модели изготавливают с размерами, равными размерам этих элементов прн 5 температуре, соответствующей температурному полю модели, по присоединяемой поверхности замораживают перемещения, равные разности между перемещениями присоединяемой поверхности части модели и раз, мерами изготовленных элементов.Сущность способа заключается в том, чтоон осуществляется без приложения к модели или ее элементам заданного температурного поля. Формы и размеры отдельных элементов, соответствующие их нагретому состоянию,"акто) Л. Мс адян Т кред О.:1 уговая Коррс)лор Р 1. Тупица 3 а к)а )9) 7,82 Т 3)р 3 ж 81 О Подиснос ИНРИ 11 Р 3 Государственного комитета Совета Министров СС 1 ГР по делам изббрегении и о; крыл ий 333035, Москва. )К-З 5, 1 оауи скан наб, д 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул Проектная, 4ОГ,)ичак)т 51 О ненаг)т 03 О на Впичину свободных температурных иеремщений поверхностей элементов. Поэтому изготавливают элменты с нулевыми деформациями и напряжениями с размерами, равными размерам этих эле;)ентов при температуре, соответствующей температурному полю модели. Г 1 олученные таким образом форма и размеры элементов соответствуют решению задачи термоупругости Лля разделенной на элемен ты модели.Исходя из решений задач термоупругости для модели и ее отдельных элементов, видим, что необходимым условием совмещения этих элементов в сплошную модель является устранение разрывов свободных тем 15 пературных перемещений в стыках отдельных элементов. Этот результат не зависит от сжимаемости или несжимаемости материала модели. Однако в последнем случае деформирование элемента для совмещения с сосед ними элементами необходимо выполнить без изменения его объема.Так как решение задачи термоупругости для сплошной модели считается неизвестным, то нельзя указать заранее для всех ее элементов те начальные перемещения, воспроизведение которых позволило бы совместить эти разделенные несжимаемые элементы в сплош ную модель, в отличие от случая сжимаемого материала, на котором осуществимо воспроизведение объемных свободных температурных перемещений элементов от заданного в них температурного поля, позволяющее совместить элементы по всем стыкуемым поверхностям. Поэтому по предлагаемому способу поочередно замораживают в элементах начальные перемещения (с их вклейкой 35 в модель) в зависимости от замороженных перемещений стыкуемой поверхности в предыдуших склеенных элементах присоединяемон части модели, под которыми понимаются первый элемент (для определенности нелеформируемый), совокупность его с приклеенным к нему вторым, совокупность этих двух с приклеенным к ним третьим и т. д, Под очередным приклеиваемым элементом понимаются соответственно второй, третий, четвертый и т. д. элементы. Очередность выбирается таким образом, чтобы при приклейке очередного элемента в совокупности скленных эле)3 нтОБ нс В 1) 13 кало Внутнн 11 х 333)лостей, не являюнпхсн полостями б)ау пй молсл и (и трОю)пн х последующей Вкл 3 йки в них элементов). 11 ри этом очередай элемент приклеивают к прелыдушим склеенным элементам (к их стыкуемой поверхности) только частью его поверхности (его стыкуемой поверхностью), по которой замораживают начальные иерем 1 цения. Такое деформирование при замора)кивании возможно лля несжимаемого элемента вслед ствие су 1 цествования решения задачи теории упругости в перемещениях при,) = 0,5,Преимуществом предлагаемого способа определения температурных напряжений перед известными является возможность определения объемных температурных напряжений для произвольных температурных полей в конструкциях сложной формы на моделях из несжимаемого замораживаемого материала.Моделирование по предлагаемому способу во многих таких случаях эффективнее поиска аналитических решений задач термоупругости и численных расчетов на ЭВМ. Формула изобретенияПоляризационно-оптический способ определения температурных напряжений в изделии, заключающийся в изготовлении элементов модели изделия из оптически чувствительного материала, замораживании в нихперемещений, соединении элементов, размораживании модели и определении температурных напряжений, отлика)ощийся тем, что,с целью определения температурных напряжений для трехмерного температурного поляэлементы изготавливают с размерами, равными размерам этих элементов при температуре, соответствующей температурному полюмодели, по присоединяемой поверхности замораживают перемещения, равные разности между переме)цениями присоединяемойповерхности части модели и размерами изготовленных элементов.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Сборник тр) дов МИСИ, )хо 73, М.,1970, с, 128.2. Метод фотоупру 1 ости. Пол рел. Г. Л. Хесиня. Т. 3. М., 1975, с. 288,