Устройство для испытаний образца материала на термомеханическую стойкость

)5 6 01 И 3/18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ РРй миз сэ, 1975, ч. 46, ПЦТАНИЯ ОБ- РМОМЕХАНИся к испытательям на. прочность, шение достоверия механического ющего напряжени 5 идвух гаек стра ции мощрегистрации в виде балли- связанного с , средства 10 ости импульния деФормазца в виде е относится к ичастности к исп ытательниям на ие досто- аническоостояние виям экс- удтационспечения нных обзцов без щим обраэом,Образец 4 ус после чего гайки но относительно винчивать на шп 3 поворачиваютс На внешних слоя образца реализкоторого опреде танавливают 6 и 7 начинаюсередины шпильку. При это я, и образец 4 х(относительн уется растяжеляют с помощ троист- жателем в держателе, т симметричильки 5 нам рычаги 2 и изгибается. о излучения) ние, усилие ью тенэодати источэтель обни концы ствующи- ановлены(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИРАЗЦА МАТЕРИАЛА НАЧЕСКУЮ СТОЙКОСТЬ(57) Изобретение относитной технике, к испытаниЦель изобретения - поаыности путем учета влияннагружения, соответству Изобретен и сп ной технике, в ыт прочность,Цель изобретения - повышен верности путем учета влияния мех го нагружения на напряженное с материала, соответствующего усло плуатации, и расширение экспл ных возможностей путем обе испытаний механически нагруже разцов, помимо испытаний обра нагрузки. На фиг,1 представлена схема ва;. на фиг;2 - нагружатель с де образца. Устройство содержит лазернь ник 1 импульсного излучения, держ разца в аиде рычагов 2 и 3, од которых жестко связаны с соответ ми концами образца 4, другие устному состоянию материала в условиях эксплуатации, Образец размещают в держателе, выполненном в виде двух рычагов, и создают растягивающую нагрузку путем перемещения концов рычагов по нагружателю, В результате такого перемещения в образце возникают растягивающие усилия, Измеряемый импульс давления, возникающий в образце, является результатом как импульсного лазерного излучения, так и механического усилия, Для исключения влияния давления воздуха на показания прибора образео и средства регистрации давления помещают в вакуумную камеру. 1 э,п. Ф-лы, 2 ил,на нагружателе в виде шпильк 6 и 7, имеются средства 8 реги ности излучения, средства 9 величины импульса давления стического маятника, жестко центральной частью шпильки 5 регистрации формы и длительн са давления и средства измере ции на поверхности обра тенэодатчиков 11.Устройство работает след5 10 15 чиков 11. При испытании образцов, вес которых значительно меньше веса маятника, расположение маятника может быть таким, как изображено на фиг,1, При увеличении веса образца чувствительность маятника снижается за счет увели ения трения в опорах, В частности, необходимо уравновесить захватное приспособление относительно рычага маятника, снабдив его эа,срепленным на шпильке с противоположной стороны От захватов противоеесом,Г 3 ри дальнейшем увеличении веса образца соответственно увеличивается и вес всех закрепленных на маятнике приспособлений, Достаточная чувствительность достигается горизонтальным расположением Оси маятника, при атом маятник Г 11 эуНимает вертикальное положение, от ко.орого совершает колебательное движение при воздействии на образец импульса давления.Поскольку параметры импульса давления зависят и от давления воздуха, то перед началом испытаний в камере 12 устанавли. вают требуемое (например, соответствукэщее условиям эксплуатации конструкции) давление.После того, ак образец нагружен до создания на его поверхности требуемого нагряжения (на фиГ,2 - этО ,эастлжение) но расположением гаек б и 7 внутри рычагов можно обеспечить и сжатие) и в камере создано требуемое давление, включают источник 1 и воздействуЕот на Г 1 оеерхнГ 1 ст образца импульсом излучения, параметры которого ре ИстриуОтся у 1 змерител,1 м 8 (в состав которого мсжет входить, нагриме 1;, осциллограф). Одновременно датчик 10 регистрирует форму и длтель,.Ость импульса давления, а средства измерения и регистрации угла поворота маятника поеволяот определить сумма 1 эный импульс давления,У 1 сп ытаниО на предлагаемом устройстве были подвергнуты обраэць композиционного материала БГА. аналогичные испытанным лазером типа ГОСв режиме свободной генерации. Длительность импульса излучения порядка 1 мс, дг 1 ина Волны 1,0 б мкм. При зтОМ изменением пОлО- жения гаек достигалось напряжение на поверхности образца от сжимающего до растягиваОщего в пределах .+: 50 от разоушающего, В результате былс обнаружено, что 20 25 30 ГГ 0 45 50 при растяжении материала газодинамическое давление на поверхности растет,При воздействии импульсами излучения микросекундной длительности зависимость параметров импульса от давления воздуха слаба. При воздействии на материал образца излучением длительностью десятки наносекунд (что соответствует работе ГОС - 1001 в режиме моделированной добротности) существенной становится зависимость параметров импульса давления также от давления воздуха в камере, В условиях атмосферного давления длительность импульса на два порядка больше длительности излучения, что объясняется препятствием воздуха разлету плазменного облака, на поверхности образца, Однако остывает такая плазма быстрее, что приводит к существенному снижению величины давления на поверхности образца в условиях воздуха, чем в условиях вакуума.Формула изобретения 1. Устройство для испытания образца материала на термомеханическую стойкость, содержащее лазерный источник импульсного излучения, держатель образца, средство регистрации величины давления от воздействия импульса на образец в виде баллистического маятника, средства регистрации параметров мпульса излучения и средства регистрацу,и формы и длительности импульса давяения, о т л и ч а ю щ е ес я -ем, что, с целью повышения достоверности путем учета влияния механического нагружения на напряженное состояние матеру ала, соответствующего условиям эксплуатации, оно снабжено нагружателем для создания в образце механической нагрузки и средствами измерения деформации поверхности образца, держатель образца выполнен в виде двух рычагов, одни концы которых предназначень для закрепления на соответствующих концах образца, а другие связаны с нагружателем.2,Устройство поп.1, отл ич а ю щеес я тем, что оно снабжено вакуумной камерой для размещения в ней образца и средств регистрации величины давления от воздействия импульса на образец и средства регистрации формы и длительности импульса.159344 Ц Составитель В,Лазареваедактор О.Хрипта Техред М.Моргентал Корректор И.Муск аз 4071 Тираж Подписное ВНИИПИ Государст нного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 венно роиз