(54) ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ИЗДЕЛИИ
1
Изобретение относится к исследованию температурных напряжений поляризационно-оптическим методом на моделях из замораживаемого оптическичувствительного материала.
Известен способ определения температурных напряжений в изделии, заключающийся в том, что изготавливают из оптически-чувствительного материала элементы модели, создают в них перемещения, склеивают элементы в модель и определяют температурные напряжения l Наиболее близким по технической сущности К изобретению является .поляризационно-оптический способ определения температурных.напряжений в изделии из разнородных материалов с различными коэффициентами теплового расширения, заключающийся в том, что изготавливают из оптически-чувствительного материала элементы модели, замораживают в них деформации, склеивают элементы в моцелъ, размораживают модель и определяют температурные напряжения f2j.
Недостатками обоих способов является то, что они не позволяют определять температурные напряжения для трехмерных температурных полей
на существующих оптически-чувствительных материалах, имеющих при замораживании коэффициент Пуассона 0,5, так как свободные температурные деформации элементов и их перепады не могут быть воспроизведены по всему объему элементов из-за несжимаемости материала. Поэтому эти способы не позволяют определять
10 температурные напряжения в разнородных соединениях в случаях, когда граница разрыва коэффициентов теплового расширения не является плоской или цилиндрической, что соответству15ет одномерному или осесимметричному полю температуры.
Целью изобретения является определение температурных напряжений в изделии с поверхностью соединения
20 разнородных материалов в виде многогранника.
Поставленная цель достигается тем, что внешние элементы модели склеивают из частей, одна из поверхностей
25 которой составляет грань многогранника и изготовлена из материала с замороженными однородными деформациями вдоль этой грани, а поверхности соединения частей между собой выполнены по плоскостям, проходящим
30
ерез ребро и биссектрисусоответтвующего смежного угла многогранниа.
На фиг.1 показано из/хелие- разородное соединение; сЬдержащее ключение кубической формы на иг. 2 - поверхности соединения часей внешнего элемента между собой)на иг. 3 - схема нагружения полученных астей внешнего элемента и внутренний недеформйруемый элемент.
Сущность способа заключается в том, что температурные напряжения в изделии из разнородных материалов с различными коэффициентами теплового расширения, но одинаковыми механическими свойствами определяют на модели изделия,элементыкоторой изготавливают из одинакового оптическичувствительного материала, причем разность температурных деформаций по границе соединения разнородных материалов воспроизводится созданием в элементах механическим путем начальных деформаций и их замораживания.
Способ осуществляется следующим образом.
Модель разнородного соединения, содержащего включение- кубической формы (фиг.1), разделяют на элементы по поверхности разрыва коэффициентов теплового расширения. Если поверхность одного из элементов 1 и 2 совпадает с поверхностью разрыва, то элемент 2 является внутренним и его изготавливают недеформированным, так как создание по его поверхности равномерных деформаций потребовало бы изменения его объема, что невозможно из-за несжимаемости материала модели. Поэтому для деформирования выбирают внешний элемент 1 модели. При выполнении поверхности соединения разнородных материалов в виде многогранника внешние элементы 1.модели склеивают из частей (фиг. 2)-, одна из поверхностей которых составляет грань многогранника (в рассматриваемом случае - куба) и изготовлена из материала с замороженньами однородными деформациями вдоль этой грани, а поверхности соединения частей .(фиг.З) между собой выполнены по плоскостям, проходящим через ребро и биссектрису соответствующего смежного угла многогра нника (куба). Вместо изготовления частей 4-7 из замороженного материала возможно замораживание этих частей под действием нагрузок Р (фиг.З). При этом по поверхности разрыва между элементами 1 и 2 создают требуемые равномерные деформации, а по поверхностям соединения частей 4-7 между собой - одинаковые деформации для смежных частей. Затем внешний 1 и внутренний 2 элементы склеивают в модель, которую затем размораживают и определяют темпера.турные напряжения.
.Описанный способ позволяет определять температурные напряжения не только в разнородных соединениях со сложной поверхностью разрыва коэффициентов теплового расширения, но и в
5 произвольных однородных телах при трехмерном температурном поле, которое аппроксимируют кусочно-постоянным полем. .
Формула изобретения
Поляризационно-оптический способ определения температурных напряжений в изделия из разнородных материалов с различными 1вээффициентами теплового расширения, заключающийся в том, что изготавливают из оптически-чувствительного материала элементы модели, замораживают в них деформации/
0 склеивают элементы в модель, размораживают модель и определяют температурные н-апряжения, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью определения температурных напряжений в
5 изделии с поверхностью соединения
разнородных материалов в виде многогранника, внешние элементы модели склеивают из частей, одна из поверхностей которой составляет грань многогранника и изготовлена из материала с замороженными однородными деформациями вдоль этой грани, а поверхности соединения частей ме5кду собой выполнены по плоскостям,проходящим через ребро и биссектрису
5 озоответствующего смежного угла многогранника.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Метод фipтoyпpyгocти. Под ред. 0 г.Л. Хесина/ Том 3. М., Стройиздйт,
1975, с. 243-246, 288.
2.ТРУДЫ VII Всесоюзной конференции по полйризационно-оптическому методу исследования напряжений, т.З,
5 Таллин, АН Эстонской ССР, 1971, с. 54-59 (прототип).
&
