Поляризационно-оптический способ определения термоупругих напряжений

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистичвсинкРеспублик в 8619376 91 В 11/18 ВВЯРРетеевлн 11 иенитет СССР до делан нзебретеннй н вщати 11(5) ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМОУПРУГИХ НАПРЯЖЕНИЙ Изобретение относится.к областй исследования термоупругих напряжений по заданному температурному полю в деталях конструкций с помощью поляризационно-оптического5 метода. Известен способ определения темроупругих напряжений, заключающийся в том, что модель изделия, изготовленную из оптически чувствительного материала, нагревают до температуры высоко-зластичного состояния, в модели создают заданный перепад температур, модель медленно охлаждают до комнатной температуры, снимают заданный перепад температур и определяют термоупругие напряжения 1 1.Однако известный способ не позво - О ляет определять термоупругие напряжения с высокой точностью из-за большой нелинейности характеристики деформирования оптически чувствительного материала вблизи температурывысокоэластического состояния.Наиболее близким к изобретениюявляется полярнзационно-оптическийспособ определения термоупругих напряжений в изделии, заключающийся втом, что модель, подобную по Формеизделию, нагревают или охлаждаютс обеспечением заданных температурн тепловых градиентов, измеряют величину двулучепреломления в модели,по которой определяют напряжения 1,2,Однако обеспечение заданных температур и тепловых градиентов в модели не всегда возможно из-за сложноготемпературного поля в изделии, представляющем собой многосвязное тело,а также из-за несоблюдения ттолногоподобия мещу изделием и моделью, Этоприводит к понижению точности определения термоупругих напряжений,Целью изобретения является иовышение точности определения термоупругих напряжений.. Для этого изготавливают дополнительные модели, неподобные по форме иэделию, в которых создают перепады температур, соответствующиеперепадам температур в изделии, ипо величине двулучепреломления в дополнительных моделях определяют величины напряжений, которые суммируютс напряжениями в модели изделия,Сущность способа заключается втом, что в известном способе операцию создания подобных изделию температур на плоской модели проводятс помощью нагревательных или охлаждающих элементов только для температур по внешнему и внутренним контурам модели изделия. При этом температурное поле в модели неподобнонатурному из-за различия в температурных градиентах, которое воз- .никает из-за теплообмена боковыхповерхностей плоской модели изделияс окружающей средой. Другое отличиесостоит в том, что проводят многократное создание подобных изделиютеплоперепадов на плоских дополни-.тельных моделях, неподобных по формеизделию выполненых без концентраторов напряжений, В дополнительных моделях создают перепады температур, соот 30ветствующие перепадам температур визделии, и по величине двулучепреломления в дополнительных моделях определяют величины напряжений, которые суммируют с напряжениями в моделиизделия,М)35Напряжения в изделии 8 и определяютпо следующей формулеК, УОКЕР) у,В) уЬ) ) 1 К)%мм 1 Н 1 М ОК фР)К 1 -К.(УЮТИК.Я 27,6 С)ъ 1 " м 3 7 м ( 1 м 1 м/-у)б" 1 м енты напК ==рг 45ф 1 м. ряжении- условия изделия;- условия модели;- исследуемое изделие; - дополнительные модели; - температурное поле сподобными заданнымна изделии перепадамитемператур.и температурными градиентами,соответствующими про"странственно одномернымзадачам теплопроводности; 4(1 ) - температурное поле сГподобными заданным наизделии перепадами температур и температур -ными градиентами, полученными экспериментально на дополнительных моделях в условияхтеплообмена с окружающей средой по боковымповерхностям модели;(2) - температурное поле сподобными заданным наизделии перепадамитемператур и температурными градиентамиполученными эксперк ентально на модели изделия в условиях теплообмена и с учетом возмущения температурногоградиента в окрестнос)тях концентраторов;С. - масштаб приведенныхтермоупругнх напряжений по температурному прлю (1)Я сх)О - приведенные термоупругие напряжения, полученные по замереннойна модели изделия величине двулучепрелдмления при поле темйе-ратур (2) .Использование изобретения обеспечивает по сравнению с известными способами возможность исследованиятермонапряженного состояния многосвязных тел у с учетом концентрации напряжений. Кроме этого, способ может быть применен с целью оптимального проектирования изделий, представляющие собой многосвязные тела при действии больших перепадов; температур.Формула изобретения Поляризационно-оптический способ определения термоупругих напряжений в изделии, заключающийся в том, что модель, подобную по форме изделию, нагревают или охлаждают, измеряют величину двулучепреломпения в модели, по которой определяют напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точнос 1 ти определения, изготавливают допол5 861нительные модели, неподобные по форме изделию, в которых создают пере.пады температур, соответствующиеперепадам температур в иэделии,и по величине двулучепреломленияв дополнительных моделях определяютвеличины напряжений, которые суммируют с напряжениями в модели изделия,937 бИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Метод фотоупругости. Под ред.Г.Л. Хесина.М., Стройиздат. 1975,т, 3, с. 215-216.2. Александров А.ЯАхметэянов М.Х,Поляризационно-оптические методымеханики деформируемого тела, М.,Составитель Б. ЕвстратовРедактор Т. Кузнецова Техред М, Рейвес КороекторН. ШвыдкаяЗаказ 6526/33Тираж 642.ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва ЖРаушская наб, д. 4/5.2. йфилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4