Способ создания внутренней трещины в образце полимерного материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1146571 вб 01 ХЗО ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ОПИСА К АЬТОРСКО ЗОБРЕ ВИДЕТЕЛЬСТгиндена Трудового Красного рственный иниверситет,8)видетельство СССР01 М 3/00, 1982 (про(54)(57) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ТРЕЩИНЫ В ОБРАЗЦЕ ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА по авт. св. СССР1065722, отличающийся тем, что, с целью повышения его точности путем локализации трещины, образец предварительно нагревают до перехода полимерного материала в высоко эластичное состояние, воздействуют на него усилием, создающим деформацию, противоположную по знаку деформации образования внутренней трешины, охлаждают образец ниже температуры стеклова ния и перед нагружением снимают усилие с образца.Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материала, а именно к способам создания внутренней трещины в образцах полимерного материала.По основному авт. св. Юо 1065722 известен способ создания внутренней трещины в образце полимерного материала, заключающийся в том, что нагруженный образец нагревают в среде с температурой выше температуры стеклования материала образца, выдерживают образец при этой температуре до перехода поверхностных слоев в высокоэластическое состояние и образования внутренней трещины в образце, а в момент образования трещины ограничивают удлинение образца 1.Недостатком известного способа является его низкая точность, поскольку трещина, возникающая в средней части образца, распространяется в высокоэластическую область.Целью изобретения является повышение точности путем локализации трещины.Указанная. цель достигается тем, что согласно способу создания внутренней трещи ны в образце полимерного материала образец предварительно нагревают до перехода полимерного материала в высокоэластическое состояние, воздействуют на него усилием, создающим деформацию, противоположную по знаку деформации образования внутренней трещины, охлаждают образец ниже температуры стеклования и перед нагружением снимают усилие с образца.Это позволяет увеличить внутренние напряжения в средней части образца, вызывающие образование внутренней трещины, и локализовать размеры трещины путем созда ни я с жатых зон в поверх иост ных слоях.Н а фиг. 1 изображен цилиндрический образец для образования трешины при растяжении; на фиг. 2 - схема предварительного нагружения образца сжатием; на фиг. 3 - схема создания предлагаемым способом трещины при растяжении; на фиг. 4 - образец для образования трещины при кручении; на фиг. 5- схема предварительного нагружения образца кручением.Способ осуществляют следующим образом.Образец 1 полимерного материала нагревают до перехода в высокоэластическое состояние и воздействуют на него усилием, создающим предварительную деформацию, противоположную по знаку деформации образования внутренней, трещины. Например, образец для образования внутренней трещи мя внутренняя часть образца остается твердой в стеклообразном состоянии, Плошадь сечения этого твердого материала уменьшается с увеличением временивыдержки при повышенной температуре. Предварительное сжатие образца и охлаждение его при соблюдении условия постоянства достигнутой предварительной деформации сушественно увеличивает сжатие поверхностных слоев во время выдержки при повышенной температуре. Это приводит к локализации растянутой зоны и увеличивает внутреннее усилие растяжения твердой сердцевины образца. При уменьшении ее площади до критической при приложенной нагрузке происходит разрушение сердцевины и образование внутренней . трещины. Для уменьшения нагрузки в момент образования 40 трещины вертикальное перемещение поддонаограничивают регулируемой опорой и, такимобразом, ограничивают удлинение образца. На образец 7 (фиг. 4) для созданиявнутренней трещины при сдвиге предварительно воздействуют усилием кручения (фиг. 5), а затем выполняют операции аналогично описацным, используя нагружение кручением в противоположном направлении.Изобретен ие позволяет повысить точностьсоздания внутренней трешины в образце полимерного материала путем предварительного создания в нем внутренних усилий, обеспечивающих локализацию трещины. 5 1 О 15 20 ны при растяжении нагружают сжатием (фиг. 2), а образец для образования внутренней трещины при сдвиге - кручением (фиг. 4), После достижения предварительной деформации образец охлаждают ниже температуры стеклования и после охлаждения снимают усилие с образца.Затем образец для образования внутренней трещины при растяжении закрепляют в захватах 2 и 3 испытательной установки. К нижнему захвату 3 присоединяют поддон 4 с грузами 5 и нагружают образец 1 растягиваюшим осевым усилием. Н иже поддона 4 устан авл ивают регулируемую опору 6, которая ограничивает удлинение образца 1.Нагруженный образец помещают в нагревательное устройство (не показано) и проводят нагрев образца в среде с температурой выше температуры стеклования материала образца. Например, для образца, из эпоксидной смолы горячего отверждения температура среды составляет 140 - 150 С. Выдерживают образец при этой температуре до перехода поверхностных слоевв высокоэластическое состояние. В это вре1146571 иг. Редактор С. ПатЗаказ 1355/32 Кор Год та С рытий наб., д Проетная еваСооставитель М.Т И В ересударственногоГосадам изоб етМым ЖоткП Пмынт, г. Ужгород, ул.