Способ определения температурных напряжений в конструкциях поляризационно-оптическим методом

 

Изобретение относится к исследованию температурных напряжений поляризационно-оптическим методом на моделях из замораживаемого оптически-чз ствительного материала.Цель изобретения - повышение точности путем полного воспроизведения температурного нагружения. Изготавливают части модели конструкции, каждую часть модели выполняют составной из отдельных элементов, которые скреплены между собой так, чтобы по крайней мере один элемент части модели имел поверхность, совпадающую с соответствующей внешней поверхностью конструкции . К каждому элементу части модели на все свободные после скрепления поверхности, кроме совпадающей с соответствующей внешней поверхностью конструкции, приклеивают металлические пластины, каждую при температуре , соответствующей заданному температурному полю модели, начиная с элемента, имеющего минимальную температуру , замораживают элементы, охлаждают части модели до отсоединения металлических пластин, склеивают части в модель конструкции, замораживают модель и определяют температурные напряжения поляризационнооптическим методом. Изготавливают дополнительные элементы,подобные по форме элементам основной модели,при - клеивают металлические пластины к поверхностям элементов, соответствующим поверхностям элементов основной модели, по Которым последние скреплены между собой, замораживают элементы, охлаждают их до отсоединения металлических пластин,склеивают элементь в дополнительную модель , замораживают ее и измеряют температурные напряжения. По сумме напряжений в основной и дополнительной моделях определяют температурные напряжения в конструкции. 6 ил. о (Л со СХ) СХ)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 В 11/16

gQPPR A ", -:.5

)3, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3859264/25-28 (22) 27.02.85 (46) 15.04.88. Бюл. ¹ 14 (71) Институт машиноведения им. А.А.Благонравова (72) Б.Н.Евстратов (53) 531.781.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1173180, 1984. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРHbIX НАПРЯЖЕНИИ В КОНСТРУКЦИЯХ ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ (57) Изобретение относится к исследованию температурных напряжений поляризационно-оптическим методом на моделях из "замораживаемоro оптически-чувствительного материала. Цель изобретения — повышение точности путем полного воспроизведения температурного нагружения. Изготавливают части модели конструкции, каждую часть модели выполняют составной из отдельных элементов, которые скреплены между собой так, чтобы по крайней мере один элемент части модели имел поверхность, совпадающую с соответствующей внешней поверхностью конструкции. К каждому элементу части модели на все свободные после скрепЛ0„„1388710 А ) ления поверхности, кроме совпадающей с соответствующей внешней поверхностью конструкции, приклеивают металлические пластины, каждую при температуре, соответствующей заданному температурному полю модели, начиная с элемента, имеющего минимальную температуру, "замораживают" элементы, охлаждают части модели до отсоединения металлических пластин, склеивают части в модель конструкции, замораживают" модель и определяют температурные напряжения поляризационнооптическим методом. Изготавливают дополнительные элементы„подобные по форме элементам основной модели,при клеивают металлические пластины к поверхностям элементов, соответствующим поверхностям элементов основной модели, IIo которым последние скреплены между собой, "замораживают элементы, охлаждают их до отсоединения металлических пластин,склеивают элементы в дополнительную модель, "замораживают ее и измеряют температурные напряжения. По сумме напряжений в основной и дополнительной моделях определяют температурные напряжения в конструкции. 6 ил.

1388? 10

Изобретение относится к исследованию температурных напряжений поляризационно-оптическим методом на моделях из "замораживаемого" оптически чувствительного материала.

5, Цель изобретения — повышение точности путем полного воспроизведения температурного нагружения.

На фиг. 1 изображена модель конструкции кронштейна и схема разбие10 ния модели на элементы; на фиг. 2— схема разбиения модели конструкции кронштейна на элементы в сечении

АБСР, на фиг. 3 — схема разбиения

15 модели конструкции кронштейна на части в сечении ABCD на фиг. 4 — схема приклеивания металлических пластин к элементам модели конструкции кронштейна в сечении АВСР; на фиг. 5

20 схема разбиения на элементы дополнительной модели в сечении ABCD на фиг ° 6 — схема приклеивания металлических пластин к элементам дополнительной модели в сечении ABCD. 25

Способ осуществляют (на примере определения термоупругих напряжений в конструкции кронштейна) следующим образом.

Кронштейн (фиг. 1) неравномерно нагрет трехмерным температурным полем, величины температур которого в сечении ABCD (фиг. 2)-приведены в табл. 1.

По этому температурному полю оп- 35 ределяют температурное поле модели (табл. 2).

Из условия, что минимальная температура в модели равна температуре стеклования (100 С), а максимальная— температуре высокоэластичного состояния (150 С) оптически чувствительного материала модели, изготавливают части модели конструкции. Каждую часть модели выполняют составной из отдельных элементов, которые скрепляют между собой так (фиг. 3), чтобы по крайней мере один элемент части модели имел поверхность, совпадающую с соответствующей внешней поверхностью конструкции. К каждому элементу части модели на все свободные после скреплений поверхности, кроме совпадающей с соответствующей внешней поверхностью конструкции, последовательно приклеHBают (фиг. 4) металлические пластины, каждую при температуре, соответствующей заданному темпера3 турному полю модели табл. 2, начиная с элемента, имеющего минимальную температуру, "замораживают" элементы

3 а после "замораживания" охлаждают части модели до отсоединения металлических пластин, склеивают чаСти в модель конструкции кронштейна 1замоTt t раживают модель и определяют температурные напряжения обычными приемами поляризационного-оптического метода . На этой составной модели определение температурных напряжений осуществляется с погрешностью вследствие того, что деформации свободного температурного расширения создают и

"замораживают только в поверхностях элементов, к KoTopbM приклеивали металлические пластины. Это приводит к воспроизведению свободного температурного расширения элементов только по части их поверхности и к соответствующим погрешностям напряжений в зонах модели, в которых деформации свободного температурного расширения не "заморожены", т.е. вблизи поверхности элементов, по которым они скрепляются в части модели, На одной модели осуществить создание и "замораживание" деформаций свободного температурхого расширения по всем граням внутренних элементов модели невозможно, так.как на всю поверхность каждого внутреннего элемента необходимо наклеивать металлические пластины и "заморозить" в элементе деформации изменения объема, что невозможно из-за несжимаемости оптически чувствительного материала при

"замораживании". Поэтому изготавливают дополнительные элементы (фиг.5), подобные по форме элементам основной модели кронштейна, приклеивают металлические пластины (фиг. 6) к поверхностям элементов, соответствующим поверхностям элементов основной модели, по которым последние скреплены между собой, каждую при температуре, соответствующей заданному температурному полю, "замораживают" элементы, после "замораживания" охлаждают их до отсоединения металлических пластин, эти элементы склеивают в дополнительную модель конструкции кронштейна, "замораживают" последнюю, измеряют напряжения обычными приемами поляризационно-оптического метода и по сумме напряжений в основной и дополнительной мо1388710

МФ элементов 1

9 10

2 3 4 . 5

Температура, Т С 300 150 100 300 300 250 150 100 300 200

Продолжение табл. !

РВ эле11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Температура, Т С

200 150 100 300 300 250 150 100 300 150 100

Таблица 2

N -N - элементов

3 4

Температура, Т С

150 112,5 100 150 150 137,5 112,5 100 150 125

РК - элементов 11 12

18 19 20 21

13 14 15 16

Температура, Т С

125 112,5 100 150 150 137,5 112,5 100 150 112,5 100 делях определяют температурные напряжения в конструкциях.

Предлагаемый способ (по сравнению с известными) повышает точность определения термоупругих напряжений в конструкциях, возникающих от трехмерных полей температур.

Формула изобретения

Способ определения температурных напряжений в конструкциях поляризационно-оптическим методом, заключающийся в том, что изготавливают части 15 модели конструкции, каждую часть модели выполняют составной из отдельных элементов, которые скрепляют между собой так, чтобы по крайней мере один элемент части имел поверхность., совпадающую с соответствующей внешней поверхностью конструкции, к каждому элементу части модели на все свободные после скрепления поверхности, кроме совпадающей с соответствующей внешней поверхностью конструкции, последовательно приклеивают металлические пластины, каждую при температуре, соответствующей заданному температурному полю модели, начиная с элемента имеющего минимальную температуру, замораживают" части модели, склеивают части в модель, за- . мораживают" модель и определяют температурные напряжения поляризационнооптическим методом, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности путем полного воспроизведения температурного нагружения, изготавливают дополнительные элементы, подобные по форме элементам основной модели, приклеивают металлические пластины к поверхностям элементов, соответствующим поверхностям элементов основной модели, по которым последние скреплены между собой, ll II замораживают дополнительные элементы, склеивают их в дополнительную модель конструкции, замораживают" последнюю, измеряют напряжения и по сумме напряжений в основной и дополнительной моделях определяют температурные напряжения в конструкциях.

Таблица 1 по А6СЭ

Фиг. 3 лоАдсЗ

Hemannuv еские аластины

1388710 по АВС3

noABCD

Металлические лла с пины

Составитель Т. Николаева

Редактор А.Ревин Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 1570/42 Тираж б80 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 г. Ужгород, ул. Проектная, 4 предприятие, Производственно-полиграфическое

ZEz

ПЕЕ

ЕЕЕ