Способ определения отрывных напряжений в многослойном образце и многослойный образец для определения отрывных напряжений

(5)5 6 01 Н 3/08, 19 ЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ СССРСССР) ГОСУДАРСТ ВЕДОМСТВ (ГОСПАТЕН ТЕН ЗОБ ОПИСАН ЕЛЬС ОМУ С К АВТО Изобретени ледования про ных материалов при оценке про материалов.Целью изоб ка многослойно предельных хар ненаполненных условиях реали ных его зонах н е относится к област чностных свойств по и может быть исполь цности склейки двухисс-. мервано олее является разработа для определения ик наполненных и рных материалов в аиболее нагруженных состояний, харетенияго образцактеристполимезации в напряжен(56) Писаренко Г.С., Лебедев А,А. Сопротивление материалов деформированию и разрушению при сложном напряженномсостоянии, - Киев: Наукова думка, 1969.ГОСТ 209-75, Метод определения прочности связи с металлом при отрыве, с,34,рис,2,2 а.Авторское свидетельство СССРМ 1388754, кл. 6 01 М 3/08, 1988.Электрические измерения неэлектрических величин./Под ред. Новицкого Н,В, - ЛЭнергия, 1975, с.465-484,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТРЫВНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В МНОГОСЛОЙНОМ ОБРАЗЦЕ И МНОГОСЛОЙНЫЙ ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТРЫВНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ(57) Изобретение относится к исследованию прочностных свойств полимерных материалов и может быть использовано при оценке адгезионных характеристик, Цель изобретения - упрощение, повышение точности и достоверности опоеделения отрывных напряжений при исследовании оболочечных конструкций с полимерным наполнителем.Многослойный образец, имитирующий такие напряжения, представляет собой обойму из двух гибких прямоугольных обкладок как с равными, так и неравными плечами ) 1 и (.2 Границами раздела плеч обкладок служат тяги, выполненные в виде призм, закрепленных на внешних сторонах обкладок.Размеры образца выбирают по соотношениям, исходя иэ механических характеристик, используемых материалов и размеров обкпадок. Для определения отрывных на- й пряжений в образце использован и косвенный метод, основанный на измерении перемещений гибких обкладок в направлении растяжения и растягивающей силы, построении диаграмм перемещений гибких обкпадок взависимости от расстояния до линии (места) фиксации призматических тяг с гибкими обкладками и определении от- ъ рывных напряжений по предложенным за- . СО висимостям, 2 с.п,ф-лы, 6 ил, СЫ4 рактерных для оболочечных конструкций, подкрепленных. жестко с ними скрепленным полимерным наполнителем, а также разработка более простого и надежного способа определения отрывных напряжений в многослойных образцах.Поставленная цель достигается использованием многослойного образца (см, фиг,4), представляющего собой обойму иэ двух гибких обкладок 1, возможно с неравными и раэнотолщинными плечами Ь и 2,Ет О , , Ет И Е Н , Е Н 0 б 5 11+1.2,Фиг,1 - 6 иллюстрируют предлагаемыйспособ,На основании сравнения экспериментальных результатов по замеру перемещений гибких обкладок многослойныхобразцов в направлении их растяженияфиг,5) и подобия их распределения распределению отрывных напряжений, замеренных в тех же точках, что и перемещения 55(фиг.6), указанная выше цель может бытьдостигнута за счет замера перемещенийгибких обкладок в разных точках в зависимости от расстояния их до места приложения эамеряемой растягивающей нагрузки,изготовленными из прямоугольных пластин шириной а возможно и разных материалов, обкладки могут быть покрыты промслоем 2 (например, резиной). Границами раздела плеч обкладок служат соосные тяги 3, вы. полненные в виде призм длиной а 1 и шириной б, закрепленных на внешних сторонах обкладок из боковых граней, Исследуемый полимерный материал 4 представляет собой плоскую равнотолщинную пластину, скрепленную (или заполимеризованную) соосно с гибкими прямоугольными обкладка; ми, причем для того, чтобы образец выполнял свое предназначение, размеры образца должны быть выбраны иэ соотношений:Ь1.; эа; Ь 1 1 ц;4 Д(Н- О;15 где О, 1- длины участков обкладок по обе стороны тяг;Ь, Ь - толщины соответствующих участков обкладок;а - ширина обкладок;Н - толщина полимерного материала; а 1 - длина участка скрепления призматических тяг с обкладками в поперечном направлении;. д - линейный размер крупной фракции наполнителя в полимере;Ет - модуль упругости полимерного материала;Е - модуль упругости материала обкладок.Следует отметить, что ширина тяги б может изменяться в пределах а в случае а = э 1 и б = 1.1 +12 предложенный образец будет соответствовать образцу (2). На фиг.6 приведены результаты пооценке отрывных напряжений двумя способами: зависимость с обозначением (4 получена нэ основании способа, основанного 5 на замере перемещений гибких обкладок, азависимости с обозначениями ( ) и (Ц) получены с использованием способа, основанного на использовании датчиков сил с упругими элементами диаметром 14 и 7 мм, "0 соответственно.В сравнительных испытаниях были использованы многослойные образцы с прямоугольными гибкими обкладками Ь =12 = - 100 м, а = а = 50 мм; выполненными из "5 стального листа с Ь = Ь 2 = 1,2 мм, скрепленные с наполненным полимерным материалом с модулем упругости Ет = 2 МПэ толщиной Н = 7,5 мм, причем размер крупной фракции наполнителя не превышал 20 О,З мм, В качестве промслоя были использованы резиновые пластины толщиной 3 мм, покрытые капроволокном. Ширина тяги была 1,2 мм, а напряженное состояние, возникающее при испытании этих образцов, 25 соответствует типу, представленному нафиг,З, с э 1 = э 2 (т,е. симметричному распределению).Формула изобретения 1. Способ определения отрывных на пряжений в многослойном образце, заключающийся в том, что используют образец с гибкими обкладками, прикладывают к обкладкам образца отрывающую нагрузку и регистрируют параметры, по которым судят об отрывных напряжениях, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения, повышения точности и достоверности при исследовании оболочечных конструкций с полимерным наполнителем, обкладки выполняют 40 прямоугольного сечения в плоскости соединения с исследуемым полимерным материалом, а в качестве параметров регистрируют прикладывэемую к обкладкам образца нагрузку и перемещение обкладок в разных 45 точках в зависимости от расстояний от нихдо места приложения нагрузок.2, Многослойный образец для определения отрывных напряжений, выполненный в виде плоской заготовки из исследуемого полимерного материала и закрепленных с обеих сторон на ней симметрично одна другой двух идентичных гибких обкладок с призматическими тягами, закрепленными на их внешних поверхностях перпендикулярно плоскости соединения обкладок с заготовкой, отл ичающи йся тем,что обкладки образца выполнены в аиде прямоугольных призм, тяги закреплены так, что их боковые грани параллельны соответствующим граням обкладок, а размеры образца выбраны из следующих соотношений. -1 1-2 а 1 а; п 1 п 2 4 дНИ 1/5: п 1 п 2 где 1, 02 - длины участков обкладок по обе стороны тяг;Ь, Ь 2 - толщины соответствующих участков обклэдок,5 а - ширина обкладок;а 1 - длина участков крепления призматических тяг с обкладками в поперечном направлении;д - линейный размер крупной фракции 10 полимерного материала;Н - толщина заготовки,Е - модуль упругости полимерного материала;Е - модуль упругости материала обкла док.аз 1050 Тираж Подпи ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и от113035, Москва, Ж, Раушская наб 4 ытиям при ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10