Способ измерения термических напряжений в композиционном материале

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубаик(45) Бата опубликования описания 22,09,77 Государствеииый комитет Совета Миииотров СССР во делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институттехнологии насосного машиностроения.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯТЕРМИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕИЙ В КОМПОЗИЦИОННОМ МАТЕРИАЛЕИзобретение относится к области исследования прочностных характеристик композиционных материалов, а именно - к исследованию напряжений в материалах с однонаправленными армируюшими волокнами. 5Известен способ измерения термических напряжений в модели композиционного материала (стержень в оболочке), заключаюшийся в постепенном послойном растачивании стержня (волокна)тизмерении деформа ций по тензодатчикам, установленным на внешней поверхности оболочки и определении по деформациям остаточных напряжений по известным формулам. Такой способ не применим для реальных композитов с 15 большим содержанием армпруюшей компоненты и не обеспечивает требуемой точности измерений.Наиболее близким к изобретению по технической сушности является способ измере ния термических напряжений в композиционном материале, включающем однонаправленные армируюшие волокна и матрицу, заключающийся в том, что образец материала за.- крепляют в захватах, находящихся на фикснрованном расстоянии один от другого, стравливают материал матрицы образца, возбуждают колебания армируюших волокон образца на собственных частотах и по этим частотам судят о напряжениях в материале.Однако применение этого метода для определения термических (сжимающих) напряжений в волокнах большинства реальных композитов затруднено и не обеспечивает требуемой точности, так как в этом случаепосле стравливания матрицы волокна поддействием осевых напряжений сжатия провисают.Цель изобретения - повышение точностиизмерений,Это достигается тем, что после стравливания материала матрицы растягивают образец до появления напряжений растяженияво всех волокнах, измеряют перемещениезахватов образца и рассчитьванл термические напряжения с учетом измеренного значения перемешения.Изобретение поясняется чертежом,Образец 1 из композиционного материала,включаюшего о днонаиравленные армируюшие5679623волокна 2 к матрицу 3, закрепляют в зах ватах 4, находящихся на фиксированном расстоянии друг от друга. Затем стравливают материал матрицы образца, После чего рас тягивают образе до появления напряжений растяженйя во всех волокнах 2, измеряют перемещение захватов 4 образца с помощью индикатора 8, возбуждают колебания арми 25,2, 539-86 ерхний 1,8-21,24 36 844 3,4-3 8-21,7 Как внщво из таблнцыполучены значення термическнх напряжений в каждом волокне компознта. Точность определения тер, мических напряженпа, по предлагаемому способу эавнсит, главным образом, от точ , носта измерения А Щ (в данном случае 11 мк Суммарная погрешность измерений не превышает 4%, в то время как по.существующему методу - значительно выше.40Использование предлагаемая способа позволяет определять ноля распределения термическихнапряжений по сеченню образ ца (иэделия) н более точно определжь тер мнческие напряжения, так как дает возмож . ность находить не.средние по сеченпю образца осевые термические напряжения, а в каждом волокне (арматуре), что значительно упрощает процесс определения термичесюй напряжений, 60 4рующих волокон 2 образца на собственных частотах и по этим частотам судят о напряжениях и материале, с учетом измеренного значения перемещения,Пример определения термическнх напряжений в композите медь-вольфрам (7 20 об.%) приведен в таблице. формула изобретения Способ измерения термических напряжений в компознционном материале, включающем однонаправленные армирующие волокна й матрицу, заключающийся в том, что образец материала закрепляют в захватах, находящих ся на фиксированном расстоянии один от дру гого;, стравливают материал матрицы образ ца, возбуждают колебания армирующнх волокон образца на собственных частотах н по этим частотам судят о напряжениях и материале, о т л и ч а ю щ и й с.я тем, что, с целью повышения точности измерений, по сле стравливания материала матрацы растягв вают образец до появления напряженай растяжения во всех волокнах, измеряют перемещение захватов образца и рассчитывают термические напряжения с учетом измерен ного значения перемещения.28/ ИПИ Заказ илиал ППП фПатентф, г. Ужгород ул. Проектная, 4 Тираж 1 осударственного по делам н 113035, Москв1мнтета Сообретений иЖ 35, Рауш Подпис ноеета Министровоткрытийская наб., д.