Способ определения напряжений в отверждающемся связующем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК йц 4 б О 1 В 5/3 ВСЕг" ":ь.лд1 П"щ и:", т и . ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А 8 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ОТВЕРЖДАЮЩЕМСЯ СВЯЗУЮЩЕМ(57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения внутренних напряжений. Цель изобретения - повышение точности определе.ЯО 1411566 А 1 апряжений в тонком слое связуюкомпозитов с нитевидным наполнителем путем воспроизведения в образце-свидетеле реальных граничных условий в системе связующее - наполнитель, Для этого наматывают на оправку с перехлестом концом и заданным технологическим натягом нить исследуемого наполнителя, пропитанного связующим, а после полимеризации связующего снятый с оправки образец-кольцо дважды разрезают: первый раз - по зоне перехлеста для измерения изменений диаметра кольца под действием внутренних напряжений в связующем, второй раз - диаметрально противоположно перехлесту для измерений сечения образца по его микрофотографии. 2 ил.1Изобретение относится к измерительнойтехнике, а именно к способам определения внутренних напряжений, и может использоваться для контроля и регулирования прочностных свойств композиционныхматериалов.Целью изобретения является повышениеточности определения напряжений в связующем композиционного материала с нитевидным наполнителем путем воспроизведения реальных граничных условий в системесвязующее - наполнитель,На фиг. 1 показан образец-кольцо; нафиг. 2 - схема измерения поперечного сечения образца по микрофотографии среза.На схеме (фиг. 2) показана зона наполнителя 1, пропитанного связующими зоначистого связующего 2,Способ осуществляется следующим образом.Изготавливают образец-кольцо намоткойна оправку с перехлестом концов одноговитка нити наполнителя, предварительнопропитанного связующим. Пропитка наполнителя, например стеклонити, происходит за счет проникновения наносимого жидкого связующего между моново локнами наполнителя. Проводят поли, меризацию связующего при непрерывном вра+шенин оправки и постоянном натяжениинити наполнителя с заданным в технологииизготовления реального композита усилием,составляющим обычно 5 - 10 Я от пределапрочности нити. После завершения полимеризации и охлаждения полученный отвержденный образец-кольцо снимают с оправки,измеряют его внутренний диаметр, разре зают кольцо в зоне перехлеста и измеряют1 величину расхождения (схождения) его концов 6. Далее на кольце делают второй разрез, диаметрально противоположный первому разрезу по перехлесту, и изготавливают микрофотографию полученного поперечного среза, которую обрабатывают следующим образом.Сечение образца разбивают на и примерно однородных участков, т. е. таких, гдевысота укладки моноволокон примерно постоянна, и для каждого участка измеряютширину А высоту В; сечения, занятуюпаполнителем 1, и высоту С; сечения, занятую чистым связующим 2.По результатам измерений вычисляют площадь б зоны, занятую пропитанным наполнителем, пользуясь соотношением5= ХАВ;,и модуль упругости этой зоны Е, пользуясьсоотношениемЕ = Е- + Е,(1 5 )5где Е 1 модуль упругости ттериала наполнителя;Максимальный уровень внутренних напряжений в связующем определяют по со- отношению ЫОмакс = 0 ----1-к Д А;С;где 1=формула изобретения 50 55 10 15 20 25 30 35 40 45 2Е - модуль упругости материала связующего;Ь 1 - площадь сечения собственного чистого наполнителя, определяемая,исходя из линейной плотности исходной нити,Средний уровень внутренних напряженийв тонком слое чистого связующего при технологическом натяжении определяют по соотношению яд у А; 3 в: С;(Су+В;) 1; МЕМ и М - коэффициенты Пуассона материалов связующего и наполнителя соответственно. В образце-кольце воспроизводятся реальные состояния поверхности наполнителя (наличие замасливателя, тип замасливателя, влагосодержание и т. п.) и его геометрии на границе со связующим, а также температурно-временной режим полимеризации в сочетании с заданным технологическим натягом нитей наполнителя. Все это обуславливает перспективу использования предлагаемого способа при углубленных исследованиях природы формирования прочности композиционных материалов,Способ определения напряжений в отверждающемся связующем, заключающийся в том, что наносят слой связующего на подложку, отвержают его, измеряют геометрические параметры подложки и слоя связующего и деформацию подложки под действием внутренних напряжений в связующем и по полученным данным определяют напряжения в слое связующего, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения напряжений в связующем композиционного материала с нитевидным наполнителем путем воспроизведения реальных граничных условий в системе связующее - наполнитель, в качестве подложки используют нить исследуемого наполнителя, которую после нанесения связующего наматывают на оправку в виде одного, витка с перехлестом1411566 г.2 Составитель В.Мелуа Техред И. ВересТираж 680ственного комитета СССР по делам35, Москва, Ж - 35. Раушская нполиграфическое предприятие, г. У оваКорректор Г. РешетникПодписноеизобретений и открытийб., д. 45жгород, тл. Ппоектная, .1 Редактор И. Шулл Заказ 364/35 ВНИИПИ Гостдар 1130 Производственноконцов, отверждение осуществляют при непрерывном вращении оправки и постоянном натяжении нити с заданным технологическим усилием, а после отверждения полученный образец-кольцо снимают с оправки, измеряют его внутренний диаметр, разрезают в зоне перехлеста и измеряют расхождение (схождение) его концов, после чего диаметрально противоположно разрезу по 4перехлесту делают на образце поперечный срез, с помощью микрофотографии которого измеряют параметры сечения нити и слоя связующего, за геометрические параметры подложки и слоя связующего принимают параметры сечения нити и слоя связующего, а за деформацию подложки принимают изменение внутреннего диаметра образца- кольца.