Способ определения механических напряжений в твердых средах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 301453286 1)4 С 01 М 25 12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ кии инстисстроя СССР ологическое деформациях.а льда.-М.: ило В.П.СовременЛ.: ГидроМЕ ХАНИЧЕ СКИХ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Голд Л., Синха Н. Реповедение льда при малых- В кн.: Физика и механикМир, 1983, с.116-26,Богородский В.В ГаврЛед. Физические свойства,ные методы гляциологии.метеоиздат, 980, с.64.(57) Изобретение относится к прочностным исследованиям, в частности кспособу определения механических на"пряжений в капиллярно-пористых материалах при наличии в них криофаэы, и может быть использовано при прогнозировании работоспособности строительных материалов. Цель изобретения расширение класса исследуемых сред на входные капиллярно-пористые материалы. Образцы охлаждают до температуры ниже температуры начала образования криофазы, а затем нагреваютдо температуры конца существования криофаэы. В процессе нагрева определяют эмпирическую зависимость напряжений в криофаэе от объема криофазы. Определяют напряжение в криофазе как сумму значений напряжений от объема и от температуры криофаэы, Напряжение а капиллярно-пористом материале определяют по формуле 6=кФ Чкф Пмм где Ь,р- напряжение в криофазе, Ч , Ч- объемы соответственно криофаэы и матрицы материала.Изобретение относитСя к прочностным исследованиям и может быть использовано для прогнозирования работоспособности капиллярно-пористыхстроительных материалов,5Цель изобретения " расширение класса исследуемых сред на влажные капиллярно-пористые материалы.Способ осуществляется следующим 10образом,Образец капиллярно-пористого материала с исходной влажностью охлаждают от температуры начала образования криофазы до наперед заданногозначения, а затем повышают ее до температуры конца существования криофазы.При повышении температуры для ряда ее значений в условиях термодина-мического равновесия известным способом определяют соответствующие значения объема криофазы. Кроме того,регистрируют температуру скачкообразного изменения объема криофазы, 25появляющегося . вследствие возникновения или исчезновения какой-либофазы.Для каждого дискретного измененияобъема криофазы с учетом смещения 30температуры фазового перехода от давления находят среднестатистическое напряжение в криофазе по формулеА+273 15 1 ь,361 996( ь ) -1,кФ ф273,15 35 где А - величина смещения темпера,туры фазового перехода. А = Т, (. - )(Чль-Чм)(р,+а)/(Нпь Нььгде Т, -.температура при нормальныхусловиях;: ф онормальных условиях;7 Ч и, - значения мольных объемов45растворителя в твердой ижидкой фазах и при нормальных условиях соответственно;Н ,Н, - значения энтальгий раствоЦрителя в твердой и жидкойфазах и при нормальных условиях соответственно;а - константа для двухфазнойсистемы вода - лед, а = 55-362,096 ИПа.Определяют напряжение в криофазе, обусловленное изменением только тем пературы системы матрица материала -криофаза. г(гт)= К,( р- р,) ь.т,где К ь - объемный модуль упругостикриофазы;ГТ, Т - Т,Т.- текущее значение температуры;Т - температура начала иликонца существования криофазы;- коэффициент объемного темэФпературного расширения си"стемы матрица материйла -криофаза,ммЧммКмм+ Ркь 7 кф К кьР эь . Чмм Км + 7 кф К кф По полученным данным строят эмпирическую зависимость напряжения в криофазе от ее объема в виде 6.ь(Чк) к кф(Т) Пользуясь эмпирической зависимостью Ькь (7 ь,), определяют напряжение в криофазе при ее различных объемах и температурах, а напряжение в матрице материала при тех же условиях рассчитывают по формуле Чкф- бкф --Чммбмм Формула изобретения Способ определения механических напряжений в твердых средах, включаюший определение смещения температуры фазового перехода от давления, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения класса исследуемых сред, образцы из материала с различным исходным влагосодержанием охгде мм, Ркь,7,7 кь, КмК ф -коэффициенты объемного температурного расширения, объемы, объемные модули упругости матрицы материала и криофазы соответственно.В рамках рассматриваемого процесса матрицу материала можно считать упругим телом, а для криофазы необходимо испольэовать значение модуля упругости, соответствующее ее релаксированному состоянию, что позволяет пользоваться законами совершенной упругости.К2, 328 10 ИПа; рк =15,3 10,1453286 Составитель С.ХарламовРедактор Л,Зайцева Техред М.Дидык Корректор О,Кравцова Заказ 7277/40 Тираж 788 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лаждают до температуры ниже температуры начала образования криофазы, азатем нагревают до температуры конца существования криофазы, при этомдля крайних и ряда промежуточных значений температуры при условии термодинамического равновесия определяютобъемы криофазы и регистрируют температуру скачкообразного измененияобъема криофазы, строят зависимостьнапряжения в криофаэе от ее объемаокФЛкф) рассчитывают напряжениев криофаэе при различных ее объемахи температурах по формуле(Л,)+ ,ф ИТ),где 6;,(РТ) - напряжение в криофазе,обусловленное измене,) нием температуры системы матрица материала криофаза,а напряжение в матрице материала при10тех же условиях рассчитывают по формуле7 кФбмм = о к 4 Чдмгде Ч, 7 - объемы криофазы и матрицы материала соот 15 ветственно.