Модель для определения напряжений при трещинообразовании поляризационно-оптическим методом Советский патент 1986 года по МПК G01B11/16 

1 1

Изобретение относится к исследованию напряжений в моделях деталей и образцов поляризационно-оптическим методом.

Цель изобретения - повьшение точности определения напряжений при тре щинообразовании посредством уменьшения влияний на напряжения у трещины отраженных от поверхности модели продольных и поперечных волн напряжений

.На чертеже показана предлагаемая модель.

Модель выполнена в виде пластины 1 из оптически чувствительного материала, например эпоксидной смолы, с надрезом 2. В пластине 1 вьшолнено отверстие 3, имеющее форму треугольника с углом при вершине «.,- обращенной в сторону надреза 2 и лежащей на его оси, равным 40-50°, к с основанием длиной В,, перпендикулярным оси 4 надреза и расположенным напротив этого угла, равным 2-3 размерам L между верщиной отверстия 3 и надрезом 2.

Наличие отверстия 3 треугольной формы на пути распространяющейся из надреза 2 трещины устраняет возможность излучения продольных и поперечных волн, возникающих при выходе трещины на свободную поверхность, в зону терщины. Это связано с уменьще- нием коэффициента отражения волн от свободной поверхности при увеличении угла наклона свободной поверхности к направлению распространения трещины.

Измерение напряжения осуществляют следующим образом.

Изготавливают модель в виде пластины 1 из оптически чувствительного материала ЭД-20МА длиной 300 мм, шириной 150 мм и толшзиной 4 мм. На середине боковой поверхности пластины 1 делают надрез длиной 10 мм с радиусом в вершине ,05 мм. На оси 4 надреза выполняют отверстие 3.треугольной формы с углом при вершине 40° и шириной основания мм. Расстояние от вершины надреза до : верщины отверстия L 20 мм.

Модель работает следуюш тм образом.

I С помощью рычажной системы к пластине 1 прикладьтают нагрузку в 50 кг, равномерно распределенную по ширине модели. В надрез вставляют стальную пластинку толщиной порядка 0,1 мм, которой в заданный момент

45876 2

времени сообщают поступательное движение стальным стержнем длиной 300 мм, на противоположном конце которого, производят взрыв проводника 5 с током.

В результате взрьгаа проводника с током стальной стержень перемещается, ударяет по стальной пластинке, которая образует трещину в моде ли. В процессе распространения трещины из вершины надреза к отверстию . треугольной формы в модели вблизи возникает поле напряжений. Момент взрьгоа синхронизируют с запуском камеры СФР-1.

Камера СФР-1 регистрирует картины интерференционных полос, соответствующие напряжениям, возникаю20 щим вблизи трещины, распространяюп ейся из вершины надреза к отверстию треугольной формы. По получен- . ным кинограммам картин полос, свободных ..от влияния продольных и попе25 речньгк: волн, определяют напряжения вблизи распространяющейся трещины. Полученные кинограммы картины интерференционных полос отличаются отсут- ствием наложения отраженных волн,

30 что упрощает процесс их расшифровки.

Величина угла cL отверстия треу гольной формы ограничена 40-50. Увеличение угла oL более 50° приводит к

, росту коэффициента отражения волн от свободной поверхности и повьш ению интенсивности поперечных и продольных волн в зоне трещины. Уменьщение угла d- м:енее 40 приводит к увеличе Q ниш размера модели. Ширина основания в треугольного отверстия 3, ограничена величиной, равной не менее 2-3 размерам между вершинами отверстия и надреза. Это обусловлено необходимо,j стью выхода трещины на боковые поверхности треугольного отверстия с целью ограничения ее длины.

Использование данной модели для моде:шрования распространения трещин конечной длины позволяет получить картиг-П) интерференционных полос, сво- бодньгк: от влияния продольных и поперечных волн, соответствующие напряжениям, возникающим вблизи распростра- няющихся трешр:н. Это значительно упрощает расшифровку интерференционной картины и повьппает достоверность ис- седований.

Формула изобретения

Модель для определения напряжений при трещинообразовании поляризациорг- но-оптическим методом,- выполненная в виде пластины из оптически чувствительного материала с надрезом, отличающаяся тем, что, с целью повьшения точности определения,

я пластине выполнено отверстие, имеющее форму треугольника с углом при вершине, обращенной в сторону надреза и лежащей на его оси, равным 40- 50, и с основанием, перпендикулярным оси надреза и расположенным напротив этого угла, равным 2-3 размерам между верпганой отверстия и надрезом.

Изобретение относится к исследованию напряжений в моделях деталей и образцов поляризационно-оптическим методом. Изобретение позволяет повысить точность определения напряжений. Для этого модель вьтолнена в виде пластины из оптически чувствительного материала с надрезом. В пластине выполнено отверстие, имеющее форму треугольника с углом при вершине, обращенной в сторону надреза и лежащей на его оси, равным 40-50 , и с основанием, перпендикулярным надрезу, paSHbiM 2-3 размерам между вершиной отверстия и надрезом. В надрез вставляют стальнзгю пластинку у которой сообщают поступательное движение стальным стержнемj на противоположном конце которого производят взрыв проводника с током. Кинокамерой регистрируют картины интерференционных полос, по которым определяют напряжения. 1 ил. Q (Л N5 4;; сд 00 05

Редактор А.Козориз

Составитель Б.Евстратов

Техред М.Ходанич Корректор Г.Решетник

Заказ 3985/31

Тираж 670Подписное

ВЫШЛИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4