Способ определения адгезионной прочности соединений материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК яу 8 01 й 19/04 Е ИЗОБ ЕТЕ К АВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТВ,Леви ГЕЗИОНЙ МАТЕг о ние точно- отекстиль- снижения ОСУДАРСТБЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ РИ ГКНТ СССР(71) Хозрасчетный центр научских услуг АН СССР "ВИПО"государственный университет(56) Авторское свидетельство ССМ 1303904. кл. 6 01 й 19/04, 19(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНОЙ ПРОЧНОСТИ СОЕДИНЕНРИАЛОВ(57) Изобретение относится к способам определения адгезионной прочности соединений материалов и позволяет повысить Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения адгезионной прочности материалов,Известен способ контроля качества сварных соединений полимерных материалов, основанный на злектроискровом принципе, Изделие помещают между электродами, на которые подается высокочастотное напряжение. При наличии дефекта воздушный промежуток между электродами пробивается, что и регистрируется оператором.Недостатком указанного способа является отсутствие количественной оценки прочности сварного соединения.Известен также способ контроля прочности ультразвуковой сваоки полимерных текстильных материалов, заключающийся в определении разрывной прочности сварно 1782256 А 1 точность при контроле соединений геотекстильных материалов путем снижения погрешностей, связанных со структурными изменениями материалов в зоне, прилегающей к зоне сплавления. К соединению прикладывают статическую нагрузку, воздействуют на него перпендикулярными к его поверхности ультразвуковыми колебаниями до сплавления его элементов. Ультразвуковые колебания прикладывают перпендикулярно поверхности соединения, Измеряют время воздействия ультразвуковых колебаний и толщину сплавленного слоя, по которым определяют параметр А прочности по следующему соотношению: А = 15,59 + 0,01 Т - 1,340 - 0,57 Р, где т - время воздействия ультразвуковых колебаний; б - толщина сплавленного слоя, мм; Р - величи- Д на статической нагрузки, Н. о соединения материалов. Данный способ пределения адгезионной прочности материалов основан на воздействии на соединение ультразвуковых колебаний (УЗК) перпендикулярно поверхности соединения до его сплавления и измерения толщины сплавленного соединения,Недостатком известного способа является низкая точность при испытаниях геотекстильных -материалов, так как в згих материалах в зонах, прилегающих к зоне сплавления, в результате теплового воздействия происходят такие структурные изменения как охрупчивание, влияющее на прочностные параметры образца соединения,Цель изобретения - повышести при контроле соединений геных материалов путемпогрешностей, связанных со структурными изменениями материалов в зоне, прилегающей к зоне сплавления.На чертеже представлено устройство для осуществления способа контроля прочности сварного соединения,Устройство содержит генератор 1 ультразвуковой частоты, предназначенный для воздействия на элементы 2 соединения материалов и связанный с измерителем 3 времени, вход которого соединен с толщиномером 4, выполненным, например, в виде микрометра, связанного с генератором 1, Каждый элемент 2 имеет толщину й Способ осуществляют следующим образом.Включают генератор 1 и воздействуют на элементы 2 ультразвуковыми колебаниями, перпендикулярными к поверхности соединения. Одновременно с генератором 1 включаю г измеритель 3 и толщинамер 4. При образовании проплавленного слоя, соответствующего сформированному сварному соединению, сигнал с толщиномера 4 поступает на генератор 1 и измеритель 3 времени, отключая ихКак показали экспериментальные проверки, соединение геотекстильного материала сформировано при толщине Ьпр проплавленного слоя, равной2 )о3 10(1)где по - исходная толщина элемента 1 до воздействия ультразвуковых колебаний,По окончании воздействия ультразвуковых колебаний определяют прочность материала, в качестве параметра А которой принимают следующее соотношение:А = 15,59 + 0,01 т. - 1,340 - 0,57 Г, (2) где А - параметр прочности, кгс/см;т - время воздействия ультразвуковых колебаний, с;д - толщина сплавленного слоя, мм; Г - статическая нагрузка, Н,Во время воздействия ультразвуковых колебаний на соединение геотекстильного материала изменениям подвераются не только диффундирующие слои, но и слои, прилегающие к зоне сплавле: ия, В геотекстильном материале в установившемся режиме в этих слоях происходят такие структурные изменения, как охрупчивание, оказывающее влияние на прочностные характеристики соединения, Учет времени воздействия ультразвуковых колебаний позволяетоценить влияние этих слоев на прочностныехарактеристики,Формула (2) получена экспериментальным путем на основе матричной алгебры,5 позволившей получить зависимость параметра прочности А, как функции временивоздействия ультразвуковых колебаний,толщина шва и статической нагрузки на основе экспериментальных данных.10 Результаты эксперимента и матриць 1планирования представлены в таблице. т - 12 Х 1= -- ; 4(3) После приведения подобных членовгюлучим формулу (2),25 П р и м е р. Обьектом испытания являлась полоска геотекстильного материаладорнита Фб, Время проплавления измерялось секундомером, площадь проплавления участка Б = 100 мм,г30 статическая нагрузка составила 8 Н, толщина сварного соединения д = 1 мм (измерялась микрометром)., амплитуда колебаний15 ч. 3 мкм, частота колебаний 44 ф. 4 кГц,Подставив полученные выше параметры35 в формулу (2), получим значение А. = 9,85гкс/см.Указанное значение в пределах ошибкиэксперимента соответствует данному параметру, полученному на разрывной машине40 при разрушении соединения,Формула изобретенияСпособ определения адгезианной прочности соединений материалов, заключающийся в том, что к испытуемому соединению45 прикладывают статическую нагрузку, воздействуют на него ультразвуковыми колебаниями, перпендикулярными к его поверхности,до сплавления элементов соединения и измеря ют толщину сплавленного слоя, по которой50 определяют прочность, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности прикснтроле соецинений геотекстильных материалов путем снижения погрешностей, связанных со структурными изменениями55 материалов в зоне, прилегающей к зонесплавления, измеряют время воздействияультразвуковых колебаний, с учетом которогосудят о прочности по параметру А, которыйопределяют из соотношения1702256 Составитель А,ГрунинаТехред М.Моргентал Корректор Т,Малец Редактор Ю.Середа Заказ 4538 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035,Москва,Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где А - параметр прочности, кгс/см;1 - время воздействия ультразвуковых колебаний, с;б - толщина сплавленного слоя, мм; Е - величина статической нагрузки, Н;0,01 - коэффициент К 1, 1/с;1,34 - коэффициент К 2, 1/мм;0,57 - коэффициент Кз, 1/м,