Поляризационно-оптический способ определения температурных напряжений в изделии

Поляризационно-оптический способ определения температурных напряжений в изделии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистичесмнк

РЕСПУбЛИК

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

«ii879297 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 15. 02. 80 (21) 2887266/25-28 р )м. кл. с присоединением заявки М (23) Приоритет

G 01 В 11/18

Госуяарствеиим» комитет

СССР яо яелан изобретеиий и открытий

Опубликовано 07.11З1 Бюллетень й9 41

Дата опубликования описания 07. 11. 81 (53) УДК5З1.781. 2 (088 ° 8) (72) Автор изобретения

М.Н. Дверес

Государственный научно-исследовательский институт машиноведения имени акад. A.A. Благонравова (71) Заявитель (54) ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРНЬЛ НАПРЯЖЕНИЙ В ИЗДЕЛИИ

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

Известен способ определения температурных напряжений в изделии, заключающийся в том, что изготавливают из оптически-чувствительного материала элементы модели, создают в них перемещения, склеивают элементы в модель и определяют температурные напряжения (11.

Наиболее близким по технической сущности к|изобретению является по- 15 ляризационно-оптический способ определения температурных напряжений в иэделии из разнородных материалов с различными коэффициентами теплового расширения, заключакщийся в том, 20 что изготавливают из оптически-чувствительного материала элементы модели, "замораживают" в них деформации, склеивают элементы в модель., "размораживают" модель и определяют 25 температурные напряжения (2 1 °

Недостатками обоих способов является то, что они не позволяют определять температурные напряжения для трехмерных температурных полей 30 на существующих оптически-чувствительных материалах, имеющих при

"замораживании" коэффициент Пуассона 0,5, так как свободные температурные деформации элементов и их перепады не могут быть воспроизведены по всему объему элементов из-за несжнмаемости материала. Поэтому эти способы не позволяют определять температурные напряжения в разнородных соединениях в случаях, когда граница разрыва коэффициентов теплового расширения не является плоской или цилиндрической, что соответствует одномерному или осесимметричному полю температуры.

Целью изобретения является определение температурных напряжений в изделии с поверхностью соединения разнородных материалов в виде многогранника.

Поставленная цель достигается тем, что внешние элементы модели склеивают из частей, одна из поверхностей которой составляет грань многогранника и изготовлена нз материала с

"замороженными" однородными деформациями вдоль этой грани, а поверхности соединения частей между собой выполнены по плоскостям, проходящим

879297 через ребро и блссектрису соответствующего смежного угла многогранника.

На фиг.1 показано изделие- разнородное соединение, содержащее включение кубической формы на .фиг. 2 - поверхности соединения час:.тей внешнего элемента между собой,на фиг. 3 » схема нагружения полученных частей внешнего элемента и внутренний недеформируемый элемент.

Сущность способа заключается в том, что температурные напряжения в изделии из разнородных материалов с различными коэффициентами теплового расширения, но одинаковыми механическими свойствами определяют на модели иэделия, элементы которой изготавливают из одинакового оптическичувствительного материала, причем разность температурных деформаций по границе соединения разнородных материалов воспроизводится созданием в элементах механическим путем начальных деформаций и их "замораживания".

Способ осуществляется следующим образом.

Модель разнородного соединения, содержащего включение кубической форм (фиг.1), разделяют на элементы по поверхности разрыва коэффициентов теплового расширения. Если поверхность одного из элементов 1 и 2 совпадает с поверхностью разрыва, то элемент 2 является внутренним и его изготавливают недеформированным, так как созданйе по его поверх ности равномерных деформаций потребовало бы изменения его объема, что невозможно из-за несжимаемости материала модели. Поэтому для деформирования выбирают внешний элемент 1 модели. При выполнении поверхности соединения разнородных материалов в виде многогранника внешние элементы 1.модели склеивают из частей (фиг.2), одна из поверхностей которых составляет грань многогранника (в рассматриваемом случае - куба) и изготовлена из материала с "замороженными" однородными деформациями вдоль этой грани, а поверхности соединения частей 4-.7.(фиг.3) между собой выполнены по плоскостям, проходящим через ребро и биссектрису соответствующего смежного угла многогранника (куба). Вместо изготовления частей 4-7 из "замороженного" материала возможно "замораживанне" этих частей под действием нагрузок Р (фиг.3). При этом по поверхности разрыва между элементами

1 и 2 создают требуемые равномерные деформации, а по поверхностям соединения частей 4-7 между собой — одинаковые деформации для смежных частей. Затем внешний 1 и внутренний 2 элементы склеивают в модель, которую затем "размораживают" и определяют температурные напряжения.

Описанный способ позволяет определять температурные напряжения не только в .разнородных соединениях со сложной поверхностью разрыва коэффициентов теплового расширения, но и в

35 произвольных однородных телах при трехмерном температурном поле, которое аппроксимируют кусочно-постоянным полем.

Формула изобретения

Поляризационно-оптический способ определения температурных напряжений в изделия из разнородных материалов с различными Фээффициентами теплового расширения, заключающийся в том, что изготавливают из оптически-чувствительного материала элементы модели, "эамораживают" в них деформации, Зц склеивают элементы в модель, "размораживают" модель и определяют температурные напряжения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью определения температурных напряжений в

35 иэделии с поверхностью соединения разнородных материалов в виде многогранника, внешние элементы модели склеивают из частей, одна из поверхностей которой составляет грань мно40 гогранника и изготовлена из материала с "замороженными" однородными деформациями вдоль этой грани, а поверхности соединения частей между собой выполнены по плоскостям,проходящим через ребро и биссектрису

4 оответствующего смежного угла многогранника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Метод фотоупругости. Под ред.

® Г.Л. Хесина; Том 3. N., Стройиздат, 1975, с. 243- 246, 288.

2. Труды Vll Всесоюзной конференции по полйризационно-оптическому методу исследования напряжений, т.3, 55 Таллин, AH Эстонской ССР,. 1971, с. 54-59 (прототип).

879297

9Ъ8. Я

Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9697/5

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

Составитель Н. Ужов

Редактор И. Гохфельд Техред T.Ìà î÷êà Корректор С. Шекмар.