Модель для определения напряжений при трещинообразовании поляризационно-оптическим методом

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1245876 A 1 (51)4 G 01 В 11/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и °

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3805029/25-28 (22) 17.10.84 (46) 23.07.86. Бюл. N 27 (71) Симферопольский государственный университет им. M.Â.Ôðóíçå (71) Ю,А.Костандов и С.И.Федоркин (53) 531,781.2(088.8) (56) Метод фотоупругости./ Под ред.

Н.А.Стрельчука и Г.Л.Хесина. М.:

Стройиздат, 1975, с. 226.

Там же, с. 327. (54) МОДЕЛЬ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННА ПРИ ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИИ ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ (57) Изобретение относится к исследованию напряжений в моделях деталей и образцов поляризационно-оптическим методом. Изобретение позволяет повысить точность определения напряжений.

Для зтого модель выполнена в виде пластины из оптически чувствительного материала с надрезом. В пластине выполнено отверстие, имеющее форму треугольника с углом при вершине, обращеннбй в сторону надреза и лежащей о, на его оси, равным 40-50, и с основанием, перпендикулярным надрезу, равным 2-3 размерам между вершиной отверстия и надрезом. В надрез вставляют стальную пластинку, которой сообщают поступательное движение стальным стержнем; на противоположном конце которого производят взрыв проводника с током. Кинокамерой регистрируют картины интерференционных полос, по которым определяют напряжения.

12458 6

40

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

Цель изобретения — повышение точ— ности определения напряжений при трещинообразовании посредством уменьшения влиянйя 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 выполнено отверстие 3, имеющее форму треугольника с углом при вершинеа(; обращенной в сторону надреза 2 и лежащей на

его оси, равным 40-50, и с основани— ем длиной В„перпендикулярным оси 4 надреза и расположенным напротив этого угла, равным 2-3 размерам L между вершиной отверстия 3 и надрезом 2.

Наличие отверстия 3 треугольной формы на пути распространяющейся из надреза 2 трещины устраняет возмож— ность излучения продольных и поперечных волн, возникающих при выходе трещины на свободную поверхность, в зону терщины. Это связано с уменьшением 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 толщиной 4 мм. На середине боковой поверхности пластины делают надрез длиной 10 мм с радиусом в вершине 0,05 мм. На оси 4 надреза выполняют отверстие З.треугольной формы с углом при вершине о — 40 и шириной основания В=40 мм.

Расстояние от вершины надреза до вершины отверстия L = 20 мм.

Модель работает следующим образом.

С помощью рычажной системы к пластине 1 прикладывают нагрузку в

50 кг, равномерно распределенную по ширине модели. В надрез вставляют стальную пластинку толщиной порядка

0,1 мм, которой в заданный момент времени сообщают поступательное движение стальным стержнем длиной

300 мм, на противоположном конце которого производят взрыв проводника с током.

В результате взрыва проводника с током стальной стержень перемещается, ударяет по стальной пластинке, которая образует трещину в модели. В процессе распространения трещины из вершины надреза к отверстию треугольной формы в модели вблизи трещины возникает поле напряжений.

Момент взрыва синхронизируют с запуском камеры СФР-1.

Камера СФР-1 регистрирует картины интерференционных полос, соответствующие напряжениям, возникающим вблизи трещины, распространяющейся из вершины надреза к отверстию треугольной формы. По полученным кинограммам картин полос, сво— бодных .от влияния продольных и поперечных волн, определяют напряжения вблизи распространяющейся трещины.

Полученные кинограммы картины интерференционных полос отличаются отсут-! ствием наложения отраженных волн, что упрощает процесс их расшифровки, Величина угла оА отверстия треу гольной формы ограничена 40-50 . Увео личение угла d. более 50 приводит к росту коэффициента отражения волн от свободной поверхности и повышению интенсивности поперечных и продольных волн в зоне трещины. Уменьшение о угла с«.менее 40 приводит к увеличению размера модели. Ширина основания в треугольного отверстия 3, ограничена величиной, равной не менее 2-3 размерам между вершинами отверстия и надреза. Это обусловлено необходимостью выхода трещины на боковые поверхности треугольного отверстия с целью ограничения ее длины.

Использование данной модели для моделирования распространения трещин конечной длины позволяет получить картины интерференционных полос, свободньг< от влияния продольных и поперечных волн, соответствующие напряжениям, возникающим вблизи распространяющихся трещин. Это значительно упрощает расшифровку интерференционной картины и повышает достоверность исседований.

1 i 5876

Формул а изобретения зом.

Составитель Б.Евстратов

Техред M.Õoäàíè÷ Корректор Г. Решетник

Редактор А.Козориз

Заказ 3985/31

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

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

Модель для определения напряжений при трещинообразовании поляризационно-оптическим методом,- выполненная в виде пластины из оптически чувствительного материала с надрезом, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности определения, в пластине выполнено отверстие, имеющее форму треугольника с углом прп вершине, обращенной в сторону надреза и лежащей на его оси, равным 4050, и с основанием, перпендикулярным оси надреза и расположенным напротив этого угла, равным 2 — 3 размерам между вершиной отверстия и надре