Способ создания внутренней трещины в образце полимерного материала

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 у G01NЗОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1065722 (21) 3658598/25-28 (22) 02.11.83 (46) 2303.85. Бюл. № 11 (72) А. H. Верещагин (71) Пермский ордена Трудового Красного

3 на ме ни государственный и ни ве рс итет и м. М. Гор ько го (53) 620.172.24 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 1065722, кл. G 01 N 3/00, 1982 (прототип ) .

„„Sg„„1146571 A (54) (57) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ТРЕЩИНЫ В ОБРАЗЦЕ ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА по авт. св. СССР № 1065722, отличающийся тем, что, с целью повышения его точности путем локализации трещины, образец предварительно нагревают до перехода полимерного материала в высоко эластичное состояние, воздействуют на него усилием, создающим деформацию, противоположную по знаку деформации образования внутренней трещины, охлаждают образец ниже температуры стеклова ния и перед нагружением снимают усилие с образца.

1146571

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материала, а именно к способам создания внутренней трещины в образцах полимерного материала.

По основному авт. св. № 1065722 известен способ создания внутренней трещины в образце полимерного материала, заключающийся в том, что нагруженный образец нагревают в среде с температурой выше температуры стеклования материала образца, выдерживают образец при этой температуре до перехода поверхностных слоев в высокоэластическое состояние и образования внутренней трещины в образце, а в момент образования трещины ограничивают удл ине ние об разца (1) .

Недостатком известного способа является его низкая точность, поскольку трещина, возникающая в средней части образца, распространяется в высокоэластическую область.

Целью изобретения является повышение точности путем локализации трещины.

Указанная. цель достигается тем, что согласно способу создания внутренней трещи ны в образце полимерного материала образец предварительно нагревают до перехода полимерного материала в высокоэластическое состояние, воздействуют на него усилием, создающим деформацию, противоположную по знаку деформации образования внутренней трещины, охлаждают образец ниже температуры стеклования и перед нагружением снимают усилие с образца.

Это позволяет увеличить внутренние напряжения в средней части образца, вызывающие образование внутренней трещины, и локализовать размеры трещины путем созда ни я с жатых зон в поверх иост ных слоях.

Н а фиг. 1 изображен цилиндрический образец для образования трещины при растяжении; н а фиг. 2 — схема п редварительного нагружения образца сжатием; на фиг. 3 — схема создания предлагаемым способом трещины при растяжении; на фиг. 4 — образец для образования трещины при кручении; на фиг. 5 — схема предварительного нагружения образца кручением.

Способ осуществляют следующим образом.

Образец 1 полимерного материала нагревают до перехода в высокоэластическое состояние и воздействуют на него усилием, создающим предварительную деформацию, противоположную по знаку деформации образования внутренней, трещины. Например, образец для образования внутренней трещимя внутренняя часть образца остается твердой в стеклообразном состоянии. Плошадь сечения этого твердого материала уменьшается с увеличением времени вы держки при повышенной температуре. Предварительное сжатие образца и охлаждение его при соблюдении условия постоянства достигнутой предварительной деформации сушественно увеличивает сжатие поверхностных слоев во время выдержки при повышенной температуре. Это приводит к локализации растянутой зоны и увеличивает внутреннее усилие растяжения твердой сердцевины образца. При уменьшении ее площади до критической при приложенной нагрузке происходит разрушение сердцевины и образование внутренней . трещины. Для уменьшения нагрузки в момент образования

4О трещины вертикальное перемещение поддона ограничивают регулируемой опорой и, таким образом, ограничивают удлинение образца.

На образец 7 (фиг. 4) для создания в нутрен ней трещины при сдвиге п редварительно воздействуют усилием кручения (фиг. 5), а затем выполняют операции аналогично описацным, используя нагружение кручением в противоположном направлении.

Изобретен ие позволяет повысить точность создания внутренней трещины в образце полимерного материала путем предварительного создания в нем внутренних усилий, обеспечивающих локализацию трещины.

1О

20 ны при растяжении нагружают сжатием (фиг. 2), а образец для образования внутренней трещины при сдвиге — кручением (фи г. 4) . После достижения предва рительной деформации образец охлаждают ниже температуры стеклования и после охлаждения снимают усилие с образца.

Затем образец для образования внутренней трещины при растяжении закрепляют в захватах 2 и 3 испытательной установки. К нижнему захвату 3 присоединяют поддон 4 с грузами 5 и нагружают обр азец 1 ра ст ягива юши м осевым усилием.

Н иже поддона 4 устан авл ивают регулируемую опору 6, которая ограничивает удлинение образца 1.

Нагруженный образец помещают в нагревательное устройство (не показано) и проводят нагрев образца в среде с температурой выше температуры стеклования материала образца. Например, для образца, из эпоксидной смолы горячего отверждения температура среды составляет 140—

150 С. Выдерживают образец при этой температуре до перехода поверхностных слоев в высокоэластическое состояние. В это вре1146571 фиг,У

1146571 едактор C. Пат

Соста

Заказ 1355 оставитель М. К

/32

Т И В

Тираж рст осуда о ком ор .Ко о о комитета СССР осква, Ж вЂ” 35, Ра

П а ., д. 4/5 ул. Проектная, 4