Способ неразрушающего контроля прочности изделий из полимерных композиционных материалов

Способ неразрушающего контроля прочности изделий из полимерных композиционных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()!) 563593

Союз Советских

Социалистических

Ресттублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.05,75 (21) 2135365/28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.77. Бюллетень № 24 (51) М. Кл.е G OIN 3/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 620..179.1:620.

172 74(088 8) оо делает изобретений и открытий

Дата опубликования описания 27.07.77 (72) Авторы изобретения

Ю. М. Молчанов, А. И. Колесов, Г. А. Молчанова, В. И. Смыслов, С. С. Абрамчук и И. П. Димитриенко

Институт механики -полимеров АН Латвийской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЪ|Х КОМПОЗИЦИОННЪ|Х

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к исследованию прочности материалов под воздействием постоянных нагрузок, в частности полимерных композиционных материалов, и может быть использовано для неразрушающего контроля изделий из стеклопластиков.

Известен способ неразрушающего контроля стеклопластиков, заключающийся в том, что материал нагружают до заданного предела, определяют при этом выделяющуюся сейсмоакустическую энергию, затем на части образцов устанавливают зависимость предела прочности от выделившейся сейсмо акустической энергии и по величине сейсмоакустической энергии с помощью установленной зависимо- 15 сти судят о пределе прочности остальных образцов.

Однако этот способ не обладает достаточной точностью. Разрушение полимерных ма- 20 териалов, согласно существующему критерию

Рейнера — Вайссенберга, наступает тогда, когда внутренняя энергия — сумма энергии деформации и выделившаяся тепловая энергия — в единице объема достигнет некоторой 25 предельной величины. Сейсмоакустичеокая энергия, выделяющаяся при нагружении поли- . мерных материалов, позволяет: лишь косвен-:но судить о запасенной в материале внутренней энергии. 30

Известен способ неразрушающего контроля прочности изделий из полимерных композиционных материалов, например стеклопластика, заключающийся в том, что изделия нагружают известной силой до заданного предела, измеряют деформацию, сравнивают ее с деформацией эталонного изделия и по результатам сравнения судят о прочности изделий.

Указанный способ тоже не обладает достаточной точностью, так как контролируется лишь одна составляющая внутренней энергии — механическая энергия деформации.

Целью изобретения является повышение точности контроля прочности изделий.

Указанная цель достигается тем, что для каждого изделия по значениям силы и деформации определяют механическую энергию деформирования, измеряют тепловую энергию, выделяющуюся при деформировании, затем на части изделий устанавливают зависимость предела их прочности от суммы механической и тепловой энергий и по значениям суммы энергий с помощью установленной зависимости судят о прочности остальных изделий.

На чертеже изображен .график зависимости предела прочности ат внутренней энергии.

Проводят неразрушающий контроль прочности образцов из стеклопластика шириной

65 мм и толщиной 6 мм, 563593

7g )

b Þ 4 ф

Внутренилл энеь ул (g

Составитель Ю. Востриков

Редактор Л. Чепайкнна Текред М. Семенов Корректор А. Степанова

Заказ 1950/11 Изд. № 559 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 типография, пр. Сапунова, 2

Образцы по одному помещают в калориметр

УКМ-1, закрепляют в нагружающем механизме, а на их поверхность устанавливают термодатчики. После подключения калориметра производят пробное нагружение образцов известной силой до напряжений, несколько больших предела упругости и равных 0,2 предела прочности. Для каждого образца в процессе нагружения определяют силу, деформацию и тепловую мощность, как функции времени. По полученным данным рассчитывают работу деформации и выделившуюся тепловую энергию, а затем их сумму — внутреннюю энергию.

Часть образцов с известной внутренней энергией нагружают повторно до разрушения.

При этом регистрируют предел прочности каждого образца. Для них по известным правилам математической статистики определяется управление регрессии и коэффициент корреляции между зарегистрированными пределами прочности и известными значениями внутренней энергии.

Зависимость предела прочности от внутренней энергии, соответствующая полученному уравнению регрессии, приведена на графике. Коэффициент корреляции для полученной зависимости равен 90% .

Полученная зависимость используется для неразрушающего контроля предела прочности остальных образцов. Поскольку коэффициент корреляции между пределом прочности и внутренней энергией значителен, точность неразрушающего контроля оказалась достаточно высокой.

5 Предел прочности образцов контролируется также путем сравнения их внутренней энергии, найденной при пробном нагружении, с внутренней энергией эталонного образца, Предложенный способ неразрушающего кон10 троля прочности изделий обеспечивает высокую точность и малую повреждаемость материала контролируемого изделия.

Формула изобретения

15 Способ неразрушающего контроля прочности изделий из полимерных композиционных материалов, заключающийся в том, что изделия нагружают известной силой до заданного предела и измеряют деформацию, о тл и ч а20 ющи йся тем, что, с целью повышения точности контроля, для каждого изделия по значению силы и деформации определяют механическую энергию деформирования, измеряют тепловую энергию, выделяющуюся при дефор25 мировании, затем на части изделий устанавливают зависимость предела их прочности от суммы механической и тепловой энергий и по значениям суммы энергий с помощью установленной зависимости судят о прочности ос30 тальных изделий.