Способ определения прочности сцепления слоев адгезионного соединения

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК й 33/34//О 21 6 9/00 ЕТЕНИЯ, М,В.Павлина иво СССР.4, 1983.ИЯ ПРОЧНОСТИ ЗИОН.НОГО СОтательнои техни прочности сцеп го соединения подобных мате же величине деф иЕ Р 1 в СЛОЕ адгЕ прорези и внутр езионном соеди прочности сцеп судят по козффиц оторый определя м определяют при тои ции внутреннее усил ногосоединения без усилие Рмакс в ддг при максимальной слоев, а о прочности дефектности Кдеф., к формуле: юннее нии ния чно- сло(Л С) тп 100, ь.илия, возникаго соединения астяжении, заия слоев. При равной "0", Р т дефектности 100 =100 д ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(57) Использование: в испыке,в способэхопределенияления слоев адгеэионнопреимущественно, бумаго Изобретение относится к испытательной технике. а именно, к способам определения прочности сцепления слоевадгеэионного соединения, преимущественно бумагоподобных материалов.Цель изобретения - повышение тости определения прочности сцепленияев адгеэионного соединения,Поставленная цель достигается тем, чтов способе определения прочности сцепления адгеэионного соединения, заключающемся в том, что в одном из слоевадгезионного соединения выполняют поперечну о прорезь на толщину слоя и прикладывают к соединению растягивэющуюнагрузку вдоль плоскости раздела слоев, согласно изобретению, растяжение соединения осуществляют до постояннойдеформации, лежащей в упругой области,при этом измеряют внутреннее усилие Р,возникающее в адгеэионном соединении,.Ы 1835 О 76 А ения: в образце производят рэсформации 0,55 оев и измеряют ющее в нем. Опине деформации дгезионного сорорези. Опредев адгезионном имальную проч- очностисцеплекоэффициенту оотношение для ,2 ил. риалов, Сущность иэобретадгезионного соединениятяжение соединения до девдоль плоскости раздела слвнутреннее усилие,возникаределяют при той же величвнутреннее. усилие в слое аединения, в котором нет иляют внутреннее усилиесоединении, имеющем максность сцепл ния слоев, О прнил слоев судят подефектности. Приводится сопределения коэффициента КРмакс - Р 1Величина внутреннего усющего в образце адгезионнос прорезью в слое при его рвисит от прочности сцепленпрочности сцепления слоев,будет равно Р 1 и козффициенКдеф, составит.- Р 1При прочности сцепления слоев, равной 100%, Рилакс. и Р будут равны и Кдеф.составит:Р - Р 1Кдеф, (1 Р ) 100 0.На фиг.1 показан образец двухслойного.соединения с прорезью в слое в виде надреза, ца фиг.2 - с вырезом в слое.Способ осуществляется следующим образок1, В адгезио 1 гном соединении, содержащем слои 1, 2 (см. фиг.1, 2), выполняют прорезь илЪ в виде надреза 3, ипи в видевыреза 4, после чего образец растягиваютвдоль плоскости раздела слоев до постоянной деформации, лежащей в упругой обла"сти, и измеряют внутреннее усилие Р,возникающее о цем.2. Затем определяют внутреннее усилиеР 1, возникающее в слое 1, в котором нетпрорези. При этом его можно определятьэксперимецтально, растягивая слой 1 до тойже постоянной деформации, лежащей в упругой области, или расчетным путем по формулеР НР 1 -1 огде Йст - абсолютное удлинение образца,1 лм;Ео 1 - начальный модуль упругости слоябез прорези, М Па (3 начение начального модуля упругости материала либо известно,либо определяется любым известным способоюл);Г - площадь поперечного сечения слоя1,мм;1 е - базовая длина образца, мм.3. Определяют Рмакс. - внутренцее усилие в адгезионном соединении при максиглальной прочности сцепления слоев. Приэтом дпя образца адгезионного соединенияс прорезью в слое в виде надреза (см, фиг.1)определяют внутреннее усилие Рилакс возникающее при растяжении адгезионногосоединения беэ надреза до той же заданнойдеформации, лежащей в упругой области.Дпя образца адгезионцого соединения с вырезом в слое 2 (см. фиг.2) рассчитыоаютенутреннее усилие Рилакс. при условии максимальной прочности сцепления слоев,П р и м е р 1. Определяют степень дефектности адгезионного соединения, состоящего из двух слоев 1 и 2 (см. фиг.1). Вкачестве такого соединения берут материал, состоящий иэ двух слоев фениловой бу 1 лаги одинаковой толщины с одинаковымимодулями упругости слоев,Иэ материала готовят три образца с базовой длиной 100 мм и шириной 10 мм;- образец, в одном из слоев 2 котороговыполняют прорезь 3 (см. фиг,1) на толщинуэтого слоя, находящуюся на расстоянии 10мм от верхнего конца базовой длины образ 5 ца;- образец двухслойного материала безпрорези;- образец слоя 1 материала.Закрепляют образцы о захватах разрывной машины и прикладывают растягива-.ющую нагрузку в упругой области (додеформации 0,5 ) вдоль плоскости разделаслбео.Измеряют внутреннее усилие, воэника 15 ющее в образцах, и определяют коэффициент дефектности адгезионного соединенияпо формулеР - Р 1Кдеф, = (1 )1001 макс. Р 120 31,20 - 18,15(1 38 30 18 15) 100 = 2.8,1;(где Р - внутреннее усилие в образце адгеэионного соединения с прорезь 1 о, Н;Р 1- внутреннее усилие в слое 1, Н;Рилакс. - внутреннее усилие в двухслойнол образце без прорези, Н (в образце, имеющем максимальную прочность сцепленияслоев).П р и м е р 2, Опредьеляют степень30 дефектности того же материала, что и о примере 1.Иэ материала готовят три образца техже геометрических размероо:- образец с вырезом 4 (см, фиг.2) длиной35 10 мм в слое 2 латериала,- образец двухслойного материала беэвыреза;- образец слоя 1 материала,Растягивают образцы до той же дефор 40 мации 0,5 и измеряют онутренние усилияв них.Рилакс. для образца с вырезом (см. фиг.2)определяют расчетным путем по формуле:45 Ь 1 ст Р =Рр,11 1 г Ео Г ЕопРн 0,550 90 =332, Н,2200 1,65 2200 33Гдв Аст - ОтНОСИтЕЛЬНОЕ удЛИНЕНИЕ Обраэца, мм;1 - длина вырезанного участка слоя 2(см, фиг.2), мм;1 г - длина невырезанного участка слоя 2Ео - начальный модуль уп ругости частиобразца, МПа;Еоц - начальный модуль упругости адгеэионного соединения, МПа.Модули упругости определяются по общей формуле: Ео =, МПа. Р о Р1 о 18,15 100 оф ьт Г ю,5 1,ББ - 2200, МПа.Ра 1. 36,3 100ЪТ Рц 0,5 3,32200, МПа, где Р и Рп - внутренние усилия, соответственно, в частях и И образца, МПа;Г 1 - Г - площадь поперечного сечения слоя 1, ммг;Ги = Г 1 + Гг - площадь поперечного сечения адгезионного соединения, мм,Ггг - площадь поперечного сечения слоя 2,мм.Р - Р 1 Кдеф, =(1 )100=Ррасч, - Р 1 ,1 2807 "815) 100 =28,1%33,20 - 18,15Совпадение результатов определения Кдеф, при использовании образца адгезионного соединения с надрезом и с вырезом свидетельствует о корректности подхода при оценке прочности сцепления слоев указанными способами.Изобретение позволяет повысить точность определения прочности соединения слоев за счет использования при оценке Кдеф, только одного стабильного параметра - внутреннего усилия Р, определяемого в области упругости используемых материалов адгеэионного соединения.Способ может использоваться для оценки дефектности адгеэионных соединений 5 широкого Класса материалов, ламинатов,композиционных материалов на основе синтетических и целлюлозных волокон, нитей, полимерных пленок, слоистых резин, кожи, древесины и т.п.10, Формула изобретенияСпособ определения прочности сцепления слоев адгезионного соединения, преимущественно бумагоподобных материалов, путем выполнения поперечной 15 прор 6 эи в одном из слоев до плоскости раздела слоев, растяжения соединения вдоль этой плоскости, измерения заданных величин при растяжении и составления соотношения этих величин для определения 20 прочности сцепления, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности определения, растяжение соединения осуществляют до деформации 0,5 фвдрль плоскости раздела слоев и измеряют внутреннее уси лие, возникающее в нем, определяют притой же величине деформации внутреннее усилие в слое адгеэионного соединения, в котором нет прорези, и внутреннее усилие в адгезионном соединении, имеющем мак симальную прочность сцепления слоев, а опрочности сцепления слоев судят по коэффициенту дефектности, который определяют из соотношения35 Кдеф. = (1 )100; . Р - Р 1 Рмакс Р 1 где Р - внутреннее усилие в адгеэионномсоединении с прорезью, Н:40 Р 1- внутреннее усилие в слое адгезионного соединения, в котором нет прорези, Н;Рмакс - внутреннее усилие в адгезионном соединении, имеющем максимальнуюпрочность сцепления слоев. Н.45роизво аказ 2714 ВНИИПИ Госу Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5 енно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10