Способ определения механических напряжений в твердых средах

Способ определения механических напряжений в твердых средах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобрете ние относится к прочностным исследованиям, в частности к способу определения механических напряжений в капиллярно-пористых материалах при наличии в них криофазы, и может быть использовано при прогнозировании работоспособности строительньк материалов Цель изобретения - расширение класса исследуемых сред на входные капиллярно-пористые материалы . Образцы охлаждают до температуры ниже температуры начала образования криофазы, а затем нагревают до температуры конца существования криофазы. В процессе нагрева определяют эмпирическую зависимость напряжений в криофазе от объема криофазы . Определяют напряжение в криофазе как сумму значений напряжений от объема и от температуры криофазы. Напряжение в капиллярно-пористом материале определяют по формуле 6„„ Ь |(ф-У Ф/У„„, где 6,рнапряжение в криофазе; V, V,,- объемы соответственно криофазы и матрицы материала . (Л

ССНОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 N 25 12

PÃ×Ã". ë- r

1 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTQPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4235342/29-25 (22) 19.02.87 (46) 23.01.89. Бюл, М 3 (7!) Научно-исследовательский институт строительной физики Госстроя СССР (72) Ю.Д.Ясин (53) 536.42(088.8) (56) Голд Л., Синха Н. Реологическое поведение льда при малых деформациях. — В кн.: Физика и механика льда.-М.:

Мир, 1983, с.116-126, Богородский В.В., Гаврило В.П.

Лед. Физические свойства. Современные методы гляциологии. — Л.: Гидрометеоиздат, !980, с.64. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

НАПРЯЖЕНИЙ В ТВЕРДЫХ СРЕДАХ (57) Изобретение относится к прочностным исследованиям, в частности к способу определения механических на" пряжений в капиллярно-пористых матеI

„„SU„„1453286 А1 риалах при наличии в них криофаэы, и может быть использовано при прогнозировании работоспособности строительных материалов. Цель изобретения расширение класса исследуемых сред на входные капиллярно-пористые материалы. Образцы охлаждают до температуры ниже температуры начала образования криофазы, а затем нагревают

Ф до температуры конца существования криофаэы. В процессе нагрева определяют эмпирическую зависимость напряжений в криофаэе от объема криофазы. Определяют напряжение в криофазе как сумму значений напряжений от объема и от температуры криофаэы.

Напряжение в капиллярно-пористом материале определяют по формуле 6,„„ =

= -6 « . V«/V„M, где Ь „р- напряжение в криофазе; V„, V „ — объемы соответственно криофаэы и матрицы материала.

1453286

Изобретение относитСя к прочностным исследованиям и может быть использовано для прогнозирования работоспособности капиллярно-пористых строительных материалов, 5

Цель изобретения - расширение класса исследуемых сред на влажные капиллярно-пористые материалы.

Способ осуществляется следующим 1О образом.

Образец капиллярно-пористого материала с исходной влажностью охлаждают от температуры начала образования криофазы до наперед заданного значения, а затем повышают ее до температуры конца существования криофазы.

При повышении температуры для ряда ее значений в условиях термодина-мического равновесия известным способом определяют соответствующие значения объема криофазы. Кроме того, регистрируют температуру скачкообразного изменения объема криофазы, 25 появляющегося . вследствие возникновения или исчезновения какой-либо фазы.

Для каждого дискретного изменения объема криофазы с учетом смещения температуры фазового перехода от давления находят среднестатистическое напряжение в криофазе по формуле

А+273 15 1ь, =361 996 (— — - — ) -1, кФ 273,15

A - величина смещения темпера ,туры фазового перехода.

А = Т, (.— )(7„,-V„,)(р,+а)/(Н„,-Н„,, где Т, -. температура при нормальных условиях; . р p - давление и давление при о нормальных условиях;

V Ä,V z, — значения мольных объемов

45 растворителя в твердой и жидкой фазах и при нормальных условиях соответственI но;

H Hä, — значения энтальгий раство- 50

Ц рителя в твердой и жидкой фазах и при нормальных условиях соответственно; а - константа для двухфазной системы вода - лед, а = 55 -362,096 ИПа.

Определяют напряжение в криофазе, обусловленное изменением только температуры системы матрица материала— криофаза. а„,(РТ)= К„,(р„- p„,) d Т, где К „ь — объемный модуль упругости криофазы;

T 4

Т-- текущее значение температуры;

Т - температура начала или

I конца существования криофазы; — коэффициент объемного темэФ пературного расширения системы матрица материйла— криофаза, мм ммКмм + Р кь V кф К кь

Р ми Км + Чкф Ккф

По полученным данным строят эмпирическую зависимость напряжения в криофазе от ее объема в виде

,ь(кф)- к+- м(Т) Пользуясь эмпирической зависимостью Ькь (V „ь,), определяют напряжение в криофазе при ее различных объемах и температурах, а напряжение в матрице материала при тех же условиях рассчитывают по формуле

Чкф — 4кф ——

Vp,м бмм

Формула изобретения

Способ определения механических напряжений в твердых средах, включаюший определение смещения температуры фазового перехода от давления, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения класса исследуемых сред, образцы из материала с различным исходным влагосодержанием охде Р, Р«, V„„,7 „ь, К „„, К Д -коэффициенты объемного температурного расширения, объемы, объемные модули упругости матрицы материала и криофазы соответственно.

В рамках рассматриваемого процесса матрицу материала можно считать упругим телом, а для криофазы необходимо испольэовать значение модуля упругости, соответствующее ее релаксированному состоянию, что позволяет пользоваться законами совершенной упругости.

K „ 2, 328 10 ИПа; рк =15,3 10, 1453286

Составитель С Харламов

Редактор Л,Зайцева Техред М.Дидык

Корректор О,Кравцова

Заказ 7277/40 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лаждают до температуры ниже температуры начала образования криофазы, а затем нагревают до температуры конца существования криофазы, при этом для крайних и ряда промежуточных значений температуры при условии термодинамического равновесия определяют объемы криофазы и регистрируют температуру скачкообразного изменения объема криофазы, строят зависимость напряжения в криофаэе от ее объема «(V«) рассчитывают напряжение в криофаэе при различных ее объемах и температурах по формуле Зсмк (кф ) ф (Т) ° ( где 6;,„(РТ) - напряжение в криофазе, обусловленное измене.) нием температуры системы матрица материала-криофаза, а напряжение в матрице материала при

10 тех же условиях рассчитывают по формуле

Уках б м = - 6@4 мм где Ч„, VM — объемы криофазы и матрицы материала соот15 ветственно.