Способ определения физико-механических характеристик материалов

(54 6 01 Б 3/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ К АВТОРСКОМУ( СВИДЕТЕЛЬСТВ(72) А.С. Морозов и И.А. Морозов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинских полимеров(56) Авторское свидетельство СССР У.911228, кл. С 01 Б 13/02, 1980.Заводская лаборатория, 1978, У 3, с. 361-364.(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО- МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что листовой образец закрепляют по коль цевому контуру, нагружают образец жидкостью под давлением и измеряют давление жидкости и деформацию образца, по которым определяют егохарактеристики, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностейпутем обеспечения определения поверхностного натяжения и поперечной вязкости,.перед нагружениемна противоположную, относительновоздействия давления жидкости, поверхность образца подают среду, относительно которой определяют поверхностное натяжение, а в ходе нагружения регистрируют зависимости давления жидкости и деформацииобразца от времени, которые используют при определении физико-механических характеристик.(3) 1 О где Ч - объем шарового сегмента подобразцом 3а - радиус образца 3;Яс - площадь полости сосуда 6;15 р - плотность жидкости;. Ь - поправка, учитывающая сжимаемость жидкости и уругуюдеформацию камеры 1.Ьо определяют в ходе предваритель ного эксперимента при замене образца жесткой пластиной как изменениеуровня в сосуде 6 при подъеме столика 4 на величину Н.При определении характеристикобразца исходят из того, что энергия, затраченная на изменение объема Ч жидкости под образцом 3 приего всестороннем плоском растяжении,равна сумме энергий, затраченных на 30 упругую деформацию, необратимоетечение и изменение величины поверхности. Уравнения баланса энерГий винтегральной и дифференциальной (вединицу времени) формах имеют вид 35 45 50 21 (аг +1 ) П а 4 ЙГ(6) Изобретение относится к технике испытания материалов, в частности к определению физико-механических характеристик образцов материалов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения определения поверхностного натяжения и поперечной вязкостиНа фиг.1 представлено устройство для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 " экспериментальная зависимость для определения поверхностного натяжения и поперечной вязкости.Устройство содержит заполненную жидкостью камеру 1, на которой с помощью фланца 2 закрепляют по кольцевому контуру листовой образец 3, средство нагружения, выполненное в.виде установленного с возможностью вертикального перемещения столика 4 с приводом 5 и датчиком (не показан) перемещения и заполненного жидкостью сосуда 6, сообщенного трубкой 7 с полостью камеры 1, осветитель 8 и фотоэлемент 9, установленные на столике 4 и служащие для измерения уровня жидкости в сосуде б,и средство регистрации в виде самописцев 10 и 11, связанных соответственно с датчиком перемещения и фотоэлементом 9 и служащих для регистрации зависимостей перемещения столика 4 и уровня жидкости в сосуде 6 от времени.Способ определения физико-механических характеристик материалов осуществляют следующим образом.На камере 1 с помощью фланца 2 закрепляют по кольцевому контуру листовой образец 3, например пленку полиэтилена. Со стороны фланца 2 на образец 3 подают среду, относительно которой определяют поверх-. ностное натяжение. При необходимости определения характеристик образца 3 при определенной температуре камеру 1 с образцом 3 термостатируют. Для нагружения образца 3 жидкостью под давлением перемещают вверх столик 4 и одновременно регистрируют во времени изменение положения Н столика 4 относительно начального и изменение уровня Н 5 жидкости в сосуде 6. Деформацию образца 3 (стрелу прогиба Ь, равную высоте шарового сегмента) и давлерие Р, воздействующее на образец 3, как функции от времени Г определяют из соотношений Рс 1 Ч=ЭЧ, 2 9 ЕИЕ+ ЬЛЯ+65 1 (4)"н 6 С 1 вРД - =Ч,И 1 С 1 6 С 1 Ггде ,3 - модуль упругости; Ч - объем образца 3;- деформация всестороннего плоского растяжения;1 - поперечная вязкость образца;- скорость необРатимого тече- Ч,ния образца; где 6 ,- поверхностные натяжения соответственно наружной и внутренней поверхности образца при усло