Способ определения напряжений в моделях сосудов из оптически чувсвительного материала

Способ определения напряжений в моделях сосудов из оптически чувсвительного материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапистичвских

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)720294 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 060178 (21) 2565068/25-28 с присоединением заявки N<2— (23) Приоритет—

Опубликовано,050 380, Бюллетень М 9 (51)М. Кл.

G 01 В 11/18

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 620.171.5 (088. 8) Дата опубликования описания 050 380 (72) Авторы изобретения

Ю.С.Сафаров, Д„М.Шур, . В. Н.Сахелашвили, М. Ф. Егоров и В.К.Тутынин (71) Заявитель

Научно-производственное объединение по технологии машиностроения ЦНИИТмаш (5 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В МОДЕЛЯХ

СОСУДОВ ИЗ ОПТИЧЕСКИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО

МАТЕ РИ AJIA

Изобретение относится к экспериментальным методам исследования деформаций и напряжений в материалах и конструкциях, в частности к поляризационно-оптическому методу замораживания деформаций, а именно к способам определения напряжений в моделях иэ оптически чувствительного материала.

Известен способ определения напряжений в моделях сосудов иэ оптически чувствительного материала, работающих в условиях воздействия потока жидкости, заключающийся в том, что необходимый уровень избыточного 15 давления в ней создают c использованием воздуха или инертного газа, нагнетаемого тем или иным способом в модель Ll) .

Недостатком известного способа 20 являются низкая точность моделирования условий нагружения и существенное влияние собственного веса модели на величину напряжений в модели.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту являеся способ определения напряжений в моделях сосудов из оптически чувствительного материала, работающих в условиях воздействия потока жидкости, заключающий— ся в том, что модель погружают в жидкую среду с плотностью, равной плотности материала модели, подвергают ее воздействию давления при температуре, соответствующей высокоэластичному состоянию материала, доводят жидкость и модель до температуры замораживания напряжений и по оптическим параметрам замороженной модели судят о величинах напряжений (2) .

Недостатком этого способа нагружения являются низкие точнос гь моделирования условий нагружения и скорость процесса испытания, заключающийся в том, что модели нагружаются статическим давлением и для ускорения процесса замораживания в модель сосуда вводят теплообменник, в котором циркулирует нагретая или охлажденная жидкость .

Одновременно здесь необходимо вести постоянный контроль температуры жидкости внутри и снаружи модели, так как внутренняя полость с жидкостью изолирована от жидкости, омывающей модель, и для установления температурного равновесия при нагреве и охлаждении модели необходимо

720294 применять и родолжитель ные выдержки на каждой температурной ступени„йведе ние теплообменника в модель позволяет ускорить процесс замораживания, однако, когда в модели сосуда имеются малые полости или каналы, установить теплообменник не представляется воз— ожным. Между тем известно, что при продолжительных циклах замораживания моделей в них развиваются и фиксируются деформации, вызванные ползучестью оптически чувствитель— ного материала модели, вносящие по— грешность н результат исследования напряженного состояния. К недостаткам известного способа также можно отнести сложность создания, особенно в толстостенной модели сосуца„ высокого давления (1-2 ати), необходимого для получения соответствующего оптического эффекта в замороже„ных срезах, т.е. доступного для измерений. Прк известном способе нагружения полностью также исключается возможность моделирования распределения сил давления по границам (контуру) тех элементов конструкций

1 сосудов давления, которые в процессе эксплуатации омываются потоками теплоносителя, Это также сказывается на достоверности исследования напряженного состояния конструкций с помощью оптически чувствительных моделе й.

Целью изобретения является повышение точности моделирования условий нагруженкя и ускорения процесса испыта ний, Для достижения поставленной целя в способе определения напряжений в моделях сосудов иэ оптически чувствительного материала, работающих в уСловиях воздействия потока жидкости, через сосуд прокачквают под .цавлением жидкость, а давление на выхо.де сосуда регулируют так, чтобы разность давлений внутри и снаружи сосуда была равна расчетной разности давлений при нагружении модели в течение всего цикла замораживания, На чертеже представлена схема уста новки, реализующей описанный способ.

Способ осуществляется следующим образом.

Модель 1 сосуда кз оптически чувст вительного материала помещают в камеру 2, заполненную жкдкостью 3 с плотностью, равной плотности матерка ла модели 1. К подводящему и отводящему патрубкам 4 к 5 модели подводят трубопроводы 6 и 7 с дросселямк

8 и 9. Полость 10 модели 1 посредством трубопровода 11 соединяют с измерителем 12 давления. С помощью теплообмен ника 13, размещенного в камере 2, температуру жидкости 3 доводят до температуры, соответствующей высокоэластичному состоянию материала модели 1. Затем с помощью насоса 1 4 прокачивают жидкость через трубопроводы 6 и 7, дросселя 8 и 9 и полость 10 модели 1. При этом открытие дросселя 9 регулируют так,. чтобы давление на измерителе 12 фохранклось постоянным и равным расчетному для модели при всех температурах эксперимента, а жидкость 3 доводят до температуры замораживания на— пряжений. После достижения этой тем.пературы и окончания цикла замора— живания модель вынимают и иссле дуют величины напряжений одним иэ известных способов, например по распределению картин интерференционных полос на срезах модели.

Описанный способ определения напряжений в моДелях сосудов из оптически чувствительного материала, работающих в условиях воздейс вия потока жидкости, позволяет ускорить процесс замораживания моделей к существенно повысить точность моделирования условий нагружения реальных конструкций сосудов давления.

Формула изобретения

Способ определения напряжений в моделях сосудов из оптически чувствительного материала, работающих в условиях воздействия потока жидкости, заключающийся в том,что модель погружают в жидкую среду с плотностью, равной плотности материала модели, подвергают ее воздействию давлений при;температуре, соответствующей высокоэластическому сос таянию материала, доводят жидкость и модель до температуры замораживания напряжений.к по оптическим параметрам замороженной, модели судят о величинах напряжений, о т л к ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точностк моделирования условий нагружения к ускорения процесса испытаний, через сосуд прока чквают под давлением жидкость, а дав— ление на выходе сосуда регулируют так, чтобы разность давлений внутри и снаружи сосуда была равна расчетной разности давлений при нагруженки .одели в течение всего цикла замораживания, Источники инФормации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Максутова Т.Д. Фотоупругое исследов ание толс тостен ных сосудов с плоским днищем. В сб. Исследова-.ния.по.упругости к пластичности.

Вап.3 Л., ЛГУ. с,91-93.

2. Напряжения и деформации в деталях и узлах машин. Под ред . Н.И.При горовского, М., Nàû кз, 1961, с.212, фиг.111,26 (прототип) „

72029 4

Составитель Н.Тимошенко

Редактор А.Семенова Техред Н.Ковалева Корректор В.Бутяга

Заказ 10207/29 Тираж 801 Подпи сное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4