Способ определения механических напряжений в конструкции Советский патент 1988 года по МПК G01B11/16 

00

CD

4i

Изобретение относится к определв н напряжений в конструкциях поля-г рйзационно-оптическим методом.

Цель изобретения - повышение точ- с нрсти посредством измерения двупре- ломления, вызванного возникновением необратимой анизотропной структуры. На чертеже приведен график зависимости остаточного двупреломления |0 и напряжений. .

Отверждение полимера в поле меха- тееских напряжений приводит к не- братимым Структурным изменениям, оскольку эксперимент начинается от 15 т|зчки геля, т.е. когда сформирована сетка достаточно больших размеров, но н|едостаточно прочная. При действии нагрузок накапливаются разрьшы в . Возникающая структура ориен- 20 тЦруется в поле напряжений, вызван- нэм действием нагрузок. Это и при- вЭДИТ к возникновению необратимой анизотропной структуры. Образующееся в различных экспериментах и тех- 25 нологическик процессах остаточ йое упреломление S cos q можно разде- Цть на три составляющие

§cos2q) 8„соз Zqi (f +S cos2cji 30

где 8«cos2c(ii - упругая составляющая j S cos2( высокоэластическая со:ставляющая;

; §„ соз2ср„ - обратимая структурная 35

;составляющая.

: в зависимости от процесса или заачи вклад этих составляющих различен При предлагаемом способе рассматривается третья составляющая 5„соз2(р,40 по которой определяют структзгрные i напряжения..

Способ осуществляется следующим О бразом.

i- 45

Изготавливают модель конструкции

образец-спутник из эпоксидного комаунда, отверждают их до резинопо- обного состояния, нагружают модель и образец-спутник, отверждают их до Q твердого состояния, снимают нагрузку, разрезают их на срезы и измеряют в них оптическую разность хода, по которой определяют напряжения, перед измерениями модель или ее срезы и образец-спутник отжигают, по опти- Ческой разности хода, измеренной в образце-спутнике, определяют коэффициент оптической чувствительности.

который учитывают при определении напряжений.

Пример. Так как в процессе отверждения в образце-спутнике напряжения постоянные, то величина напряжений рдя модели в виде диска (R 20 мм, h 4 мм), нагруженного сосредоточенной силой Р, известна,и в центре модели разность напряжений

б х,-б уч Тогда по закону Вертгейма

Jcos2(f С((„-б ),(1)

где С - коэффициент оптической чувствительности материала, который определяют по оптической разности хода (двупреломле- нию), измеренной в образце- спутнике.

Кривая 1 представляет собой графи (5 cos2tj H GX -G y ) для различных точек четырех моделей, выполненных из эпоксидного полимерного материала од ного состава (ЮО мае.ч. смолы ЭД-16, 60 мае.ч. метилтетрагидрофта- левого ангидрида и 0,05 мае.ч. три- этаНОЛамина). Как видно из чертежа, коэффициент оптической чувствительности в формуле (1) - постоянная величина для разности напряжений ( -G-) 6 0,36.

С.. 121-. 10 1/МПа.

Величина С„ зависит от химическог состава эпоксидного материала. Так, для полимера ЭД-20, отвержденнрго ме тафенилендиамином, С 480-10 17мПа (кривая 2).

Формула изобретения

Способ определения механических напряжений в конструкцииj заключающися в том, что изготавливают модель конструкции и образец-спутник из эпоксидного компаунда, отверждают их до резиноподобного состояния, нагружают модель и образец-спутник, отверждают их до твердого состояния, снимают нагрузку, разрезают их на срезы и измеряют в них оптическую разность хода, по которой определяют напряжения, отличающийся тем;

что, с целью повьш1ения точности, перед измерениями модель или ее среды и образец-спутник отжигают, по оптической разности хода, измеренной в

образце-спутнике, определяют коэффициент оптической чувствительности, который учитывают при определении.на- f. -пряжений.

Изобретение относится к определению напряжений в конструкциях поля- ризационно-оптическим методом. Цель изобретения - повьшение точности посредством измерения двупреломления, вызванного возникновением необратш-юй анизотропной структуры. Изготавливают модель, конструкции и образец- спутник из эпоксидного компаунда, с-т-- верждают их до резиноподобного состояния, нагружают модель и образец- спутник, отверждают их до твердого состояния, снимают нагрузку, резре- зают их на срезы и измеряют в них оптическую разность хода. По ней определяют напряжения. Переж измерениями модель или ее срезы и образец- спутник отжигают. По оптической разности хода в образце-спутнике определяют коэффициент оптической чувствительности, который учитывают при определении напряжений. 1 ил. (Л

600500 00300.

200WO0,J

O.Z

0- ,7е7кг

О,--Р иВ7кГ о Р О.687кГ

ff,J

ff,ff.5 efitx- yyfM/ t(