Способ исследования физических процессов в телах в виде пластин и тонких оболочек

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 1 721742(23) Приоритет 51)М. Кл, С 01 г 1 29 Гвсудерствехньй хеивтет СССР ва делам изобретений в аткрмтей(53 ) УД К, 6 20. 17 . 18 (088.8 ) алов, В. Н, Симонов, П. А, Филимонов и В. М. Макаров В 2) Авторы изобретения осковский ордена Трудового Красного Знамени инже перно-физический институт аявитель(54) СПССОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕВ ТЕЛАХ В ВИДЕ ПЛАСТИН И ТОНКИХ ОБОЛ ЧЕКе яет1 частотной иная цель достигается тем,стве локальных областей теночные утолщения, которые оставлево множе т пл Изобретение относится к области механических испытаний материалов, аименно к способам исследования физических процессов в телах в виде пластин итонких оболочек.Известен способ исследования физиче-ских процессов, протекающих в твердыхтелах, по которому исследуемое телоподвергают внешнему воздействию, освещают поверхность тела лучом света, и поинтерференционной картине судят о физических процессах, протекающих в испытуемом теле 111Недостатком данного способа явлся сложность обработки результатовмере ния,Наиболее близким по технической сущности в предлагаемому .является способисследования физических процессов в телах в виде пластин и тонких оболочек,по которому исследуемое тело подвергают внешнему воздействию, регистрируютпараметры состо.шня исследуемого телаво множестве локальных областей, и по 2 еэ.изменению этих параметров во вреуенттсудят о физических процессах, протекающих в исследуемом теле 21Во множестве локальных областей закрепляют терморезисторы, а в качестве регистрируемого параметра выбирают сопротивление тензорезисторов.Недостатком известного способа являтся сложность его реализации и недостаточная точность измерений за счет контактного съема информации, что требует большого количества присоединенных к тензорезисторам проводников, оказывающих силовое воздействие на исследуемое тело, а также за счет получения информации в аналоговой форме.Целью изобретения является упрощение реализации способа и повышение точности измерений за счет бесконтактного съема информации и представжнии ее в721742 4стины 3 и 4 используются для съема инз формации,Если исследуемое тело 1 не обладаетпьезоэлектрическими свойствами, то в5этом случае этими свойствами должныобладать наносимые на исследуемое телопленочные утолщения 2 за счет бесконтактного съема информации, т.е. отсутствие присоединенных к исследуемому телу1 О проводников позволяет снизить погрешность измерений, а представление измерительной информации в частной форме упрощает реализацию способа, так как нетребует дополнительных преобразований15 измерительной информации при ее обработке на вычислительных машинах. в случае отсутствия у материала телапьезоэлектрических свойств выполняют ипьезоматериала, возбуждают в этих областях локализованные резонансные колебания сдвига по толщине, воздействуя наних через зазор электрическим полем, ав качестве регистрируемого параметравыбирают резонансные частоты этих колебаний,На фиг. 1 изображена пластина с локальными утолщениями, поясняющая сущность описываемого способа;.на фиг. 2 пример реализации способа,Способ состоит в следующем,В исследуемом теле 1, во множествеего локальных областей, создают пленочные утолщения 2, которые в случае отсутствия у материала тела пьезоэлектри- .ческих свойств выполняют из пьезоматериала, возбуждают в этих областях ло 20кализованные резонансные колебания сдвига по толщине, воздействуя на них через,зазор электрическим полем, Локализацияколебаний сдвига по толщинеобъясняетсятем, что энергия этих колебаний локалиЯзуется в областях с большей толщиной,а вне этих областей колебательная энергия практически близка к нулю,Утолщения создают за счет нанесенияпленочных утолщений 2 из металла, диЗОэлектрика или попупроводника. Затем исследуемое тело 1 подвергают внешнемувоздействию, например силами Г, ГяГ , Г , что вызывает напряженное соФ 1 135стояние исследуемого тела, во множестве локальных областей регистрируют параметры состояния, в качестве которыхвыбирают резонансные частоты колебаний сдвига по толщине, и по изменению40этих параметров во времени судят о физических процессах, протекающих в исследуемом теле 1. П р и м е р, На исследуемом теле 1, обладающем пьезоэлектрическими свойст 45 вами, например,.в виде пластины, наносят ряд пленачных утолщений 2 для создания под ними областей локализованных механических колебаний. Возбуждение механических колебаний в локализованныхЯ областях осуществляется через зазор электрическим полем, создаваемым плас- тинами 3 и 4 конденсаторов. Эти же плаФормула изобретения Способ исследования физических процессов в телах в виде пластин и тонкихоболочек, по которому исследуемое телоподвергают внешнему воздействию, регистрируют параметры состояния исследуемого тела во множестве локальных областей, и по изменению этих параметр.ров во времени судят о физических процессах, протекающих в исследуемом теле, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что,с целью упрощения реализации способа иповышения точности измерений за счетбесконтактного съема информации и представления ее в частотной форме, во множестве локальных областей тела создают пленочные утолщения, которые в случае отсутствия у материала тела пьезоэлектрических свойств выполняют изпьезоматериала, возбуждают в этих областях локализованные резонансные колебания сдвига по толщине, воздействуя наних через зазор электрическим полем, ав качестве регистрируемого параметравыбирают резонансные частоты этих колебаний.Источники информации,принятые во внимание нри экспертизе1, Физика быстропротекаюших процес.сов. М., "Мир, т. 2, 1971, с. 1021 03.2. Тензометрия в машиностроении,Под ред. Макарова Р. А. М., Машиностроение", 1975, с. 7-30 (прототип).721742 Составитель В. Мешковскийедактор Г. Мозжечкова Техред О. Дегеза : Корректор В, Синицкая а филиал ПП г. Ужгород, ул. Проектная, 4 123/36 Т ЦНИИПИ Госуда по делам 113035, Москва, ираж 1019рственного комитета изобретений и откр Ж-.35; Раушская на ПодписноеСССРтийб., д. 4/5