Способ определения механических напряжений в конструкции

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК с 01 В 11/ омов ССР985.пряже-М.1 предеп ль ти С: ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СР 1193461, кл. С 01 В 11/18,Ушаков Б.Н., Фролев И.П. Нния в композитных конструкцияхМашиностроение, 1979.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАННАПРЯЖЕНИЙ В КОНСТРУКЦИИ(57) Изобретение относится клению напряжений в конструкциризационно-оптическим методомизобретения - повышение точно ЛО 1394031 средством измерения двупреломления,вызванного возникновением необратимойанизотропной структуры. Изготавливают модель, конструкции и образецспутник из эпоксидного компаунда, тверждают их до резиноподобного сост: -яния, нагружают модель и образецспутник, отверждают их до твердогосостояния, снимают нагрузку, резрезают их на срезы и измеряют в нихоптическую разность хода. По ней определяют напряжения. Переж измерениями модель или ее срезы и образецспутник отжигают. По оптической разности хода в образце-спутнике определяют коэффициент оптической чувствительности, который учитывают приопределении напряжений. 1 ил,1394031 4 Рхх 6 У г-В 13 соя 2 д = соя 2( +1 соя 2 д +Зсоя 2, 30 где 3 соя 24 - упругая составляющая;соя 2 у - высокоэластическая сояз вэставляющая;3 соя 2 - обратимая структурнаясоставляющая,В зависимости от процесса или задачи вклад этих составляющих различен. При предлагаемом способе рассматрИвается третья составляющая 8 соя 2 у,40 по которой определяют структурные напряжения.Способ осуществляется следующим образом. Величича Сд зависит от химического 1 состава эпоксидного материала. Так, для полимера ЭД, отвержденного метафенилендиамином, С = 480 10 1/МПа(кривая 2) . 45 Изготавливают модель конструкции и образец-спутник из эпоксидного компаунда, отверждают их до резиноподобного состояния, нагружают модель и образец-спутник отверждают их до 50 твердого состояния, снимают нагрузку, разрезают их на срезы и измеряют в них оптическую разность хода, по которой определяют напряжения, перед измерениями модель или ее срезы и образец-спутник отжигают, по оптич,еской разности хода, измеренной в образце-спутнике, определяют коэффициент оптической чувствительности,Изобретение относится к определе нию напряжений в конструкциях поля-, рйзационно-оптическим методом.Цель изобретения - повышение точ 5 ности посредством измерения двупреломления, вызванного возникновением необратимой аниэотропной структуры,На чертеже приведен график зависимости остаточного двупреломления 10и напряжений.Отверждение полимера в поле механ ческих напряжений приводит к нео ратимым структурным изменениям, прскольку эксперимент начинается от 15 тЬчки геля, т.е. когда сформирована с 6 тка достаточно больших размеров, но недостаточно прочная, При действии нагрузок накапливаются разрывы в сетке, Возникающая структура ориен труется в поле напряжений, вызваннЬм действием нагрузок. Это и приво дит к возникновению необратимой анизотропной структуры. Образующееся в различных экспериментах и тех нОлогических процессах остаточйое двупреломление 0 соя у можно разде" лИть на три составляющие который учитывают при определении напряжений.П р и м е р. Так как в процессе отверждения в образце-спутнике напряжения постоянные, то величина напряжений для модели в виде диска (К = 20 мм, Ь "- 4 мм), нагруженного сосредоточенной силой Р, известна,и в центре модели разность напряжений Тогда по закону Вертгейма Я соя 2 Ч 7 = С(6- 6,), (1) где С - коэффициент оптической чувствительности материала, который определяют по оптической разности хода (двупреломлению), измеренной в образце- спутнике.Кривая 1 представляет собой график (соя 2 ф, 5-0 ) для различных точек четырех моделей, выполненных из эпоксидного полимерного материала од ного состава (100 мас,ч, смолы ЭД, 60 мас.ч. метилтетрагидрофталевого ангидрида и 0,05 мас,ч. триэтаноламина). Как видно из чертежа, коэффициент оптической чувствительности в формуле (1) - постоянная величина для разности напряжений (б -б, )0,36. Сч = 121" 10 1/МПа. 1 Формула изобретения Способ определения механических напряжений в конструкции, заключающийся в том, что изготавливают модель конструкции и образец-спутник из эпоксидного компаунда, отверждают их до резиноподобного состояния, нагружают модель и образец-спутник, отверждают их до твердого состояния, снимают нагрузку, разрезают их на срезы и измеряют в них оптическую разность хода, по которой определяют напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я темз 1394031 4что, с целью повышения точности, пе- образце-.спутнике, определяют коэфред измерениями модель или ее среды фициент оптической чувствительности, и образец-спутник отжигают, по опти- который учитывают при определении.наческой разности хода, измеренной в пряжений. Редактор О. Юрковецка Заказ 2208/ Подписноета СССР ытий аб., д, 4/ Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИПИ по д 13035, МлСоставитель Б. ЕвстратовТехред И.дндык Корректор А. Тя Тираж 680 осударственного коми ам изобретений и от ква, Ж, Раушская