Способ изготовления модели для определения температурных напряжений в конструкции поляризационно-оптическим методом

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДЕЛИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В КОНСТРУКЦИИ ПОЛЯРИЗАЦИОННООПТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ, заключающийся в том, что изготавливают части модели конструкции, в каждой части модели создают и замораживают деформации, соответствующие свободным температурнь м деформациям соответствующей части конструкции, и склеивают части в модель, отличающийся тем. Z что, с целью расширения функциональ ных возможностей путем обеспечения определения напряжений для трехмерных температурных полей, каждую часть модели выполняют составной из отдельных элементов, которые скрепляют между собой так, чтобы по крайней мере один элемент части имел поверхность , совпадающую с соответствующей внешней поверхностью конструкции, к каждому элементу части модели на все свободные после скрепления поверхности , кроме совпадакнцей с соответствующей внешней поверхностью койi стру-кции, последовательно приклеивают металлические пластины, каждую при (Л температуре, соответствующей заданнос му температурному полю модели, начиная с элемента, имеющего минимальную замораживания температуру, а после охлаждают части модели до отсоединения металлических пластин. , /// . &0 30 о а7е/г,;

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (! 1) А (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕХЗЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

l1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3723813/25-28 (22) 26.01.84 (46) 15.08.85. Бюл. 1(- 30 (72) Б.Н.Евстратов (71) Институт машиноведения им.А.А.Благонравова (53) 531. 781. 2 (088. 8) (56) 1. Метод фотоупругости. М., Стройиздат, т.3, 1975, с. 246.

2. Сборник трудов МИСИ N - 73, М., 1970, с. 126-129 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДЕЛИ

ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В КОНСТРУКЦИИ ПОЛЯРИЗАЦИОННООПТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ, заключающийся в том, что изготавливают части модели конструкции, в каждой части модели создают и "замораживают" деформации, соответствующие свободным температурным деформациям соответствующей части конструкции, и склеивают части в модель, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональ. ных возможностей путем обеспечения определения напряжений для трехмерных температурных полей, каждую часть модели выполняют составной из отдельных элементов, которые скрепляют между собой так, чтобы по крайней мере один элемент части имел поверхность, совпадающую с соответствующей внешней поверхностью конструкции, к каждому элементу части модели на все свободные после скрепления поверхности, кроме совпадающей с соответствующей внешчей поверхностью конС2 струкции, последовательно приклеивают cg металлические пластины, каждую при температуре, соответствующей заданному температурному полю модели начиЭ ная с элемента, имеющего минимальную температуру, а после "замораживания" Я

Ъю охлаждают части модели до отсоединения металлических пластин.

1173180

Изобретение относится к исследо ванию температурных напряжений поляризационно-оптическим методом на

It моделях иэ "замораживаемого, оптически чувствительного материала. 5

Известен способ изготовления моде,ли для определения температурных напряжейий в конструкции, заключающийся в том, что модель, геометричес:ки подобную конструкции, склеивают 10 из отдельных частей, в которых воспроизведены и "заморожены" свободные температурные деформации, соответствующие температуре данной части, или их перепады jij .

Наиболее близким к изобретению по

Ь технической .сущности является способ

asготовления модели для определения температурных напряжений в конструкции поляризационно-оптическим мето- щ дом, заключающийся в том, что изготавливают части модели конструкции, в каждой части модели создают и "замораживают" деформации, соответствующие свободным температурным деформа- 5 циям соответствующей части конструк ции, и склеивают части в модель (2j .

Однако оба этих способа не позволяют определять температурные напряжения для трехмерных температурных полей на существующих оптически чувствительных материалах, несжимаемых при "замораживании, так как свободные температурные деформации не могут быть воспроизведены по всему объему

35 части модели.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения определения напряжений для трехмерных температурных полей.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления модели для определения температурных напряжений вконструкции поляриэационно45 оптическим методом, заключающемуся в том, что изготавливают части модели конструкции, в каждой части модели создают и "замораживают" деформации, соответствующие свободным температур-50 ным деформациям соответствующей части .конструкции, и склеивают части в модель, каждую часть модели выполняют составной из отдельных элементов, которые скрепляют между собой так, что-55 бы IIO крайней мере один элемент части .имел поверхность, совпадающую с соответствующей внешней поверхностью конструкцни, к каждому элементу части модели на все свободные после скрепления поверхности, кроме совпадающей с соответствующей внешней поверхностью конструкции, последовательно приклеивают металлические пластины, каждую при температуре, соответствующей заданному температурному полю модели, начиная с элемента, имеющего минималЬную температуру, а после "замораживания" охлаждают части модели до отсоединения металлических пластин.

На фиг.1 показана конструкция уз. ла соединения кронштейна с толстой плитой; на. фиг.2 — схема разбиения конструкции в сечении ABCD на элемен ты с постоянной температурой, на фиг.З вЂ” схема выполнения составных частей модели конструкции из элемен" тов; на фиг,4 — составные части моде ли с приклеенными металлическими пластинами.

При изготовлении модели конструк-: ции узла соединения кронштейна с толстой плитой (фиг. 1) способ осуществляется следующим образом.

По заданному трехмерному температурному полю в конструкции (фиг. 1) температурное поле для которого в сечении ABCD приведено в табл.i, задают подобное ему по перепадам температур между элементами температурное поле модели, величины температур 7 которого в сечении АВС6 (фиг. 1) приведены в табл.2, причем выбирают, что минимальная температура примерно равна температуре стеклования, а максимальная — температуре высокоэластического состояния материала модели.

Из оптически чувствительного материала (эпоксидной смолы) изготавливают элементы модели узла соединения кронштейна с толстой плитой (фиг.1 и 2) с размерами, соответствующими заданному ступенчатому температурному полю модели (табл.2), т.е. размеры каждого элемента модели выбраны подобными размерам такогоже элемента конструкции при его нагреве на заданную температуру (табл. 1) .

Каждую часть модели (фиг.3) выполняют составной из отдельных; элементов, которые скрепляют между собой так, чтобы по крайней мере один элемент части имел поверхность, сов3 117 падающую с соответствующей внешней поверхностью конструкции, к каждому элементу части модели на все свободные после скрепления поверхности, кроме совпадающей с соответствующей внешней поверхностью конструкции, последовательно приклеивают металли- ческие пластины (фиг.4), каждую при температуре, соответствующей заданному температурному полю модели (табл.2), начиная с элемента, имеющего минимальную температуру. Такая последовательность приклейки пластин выбрана для того, чтобы приклеить все пластины к части модели в процессе одного цикла нагрева. При

"замораживании" частей модели с приклеенными пластинами из-за значи- тельного различия коэффициентов теплового расширения металла и оптически чувствительного материала в поверхностях частей модели, соединенных с.пластинами, "замораживаются" деформации, соответствующие свобод3180 ному температурному расширению, про. порциональные заданной температуре (температурному полю модели, табл.2).

Однако из-за несжимаемости оптически чувствительного материала при . "замораживании" одна из граней части модели должна иметь возможность свободно деформироваться, поэтому по крайней мере один элемент части имеет

t0 поверхность, совпадающую с соответст вующей внешней поверхностью конструк ции, к которой металлические пластины не приклеивают. После "замораживания" охлаждают части модели до от1$ соединения металлических пластин. За. тем эти части склеивают в модель.

Использование модели, изготовленной по предлагаемому способу, для

20 определения температурных напряжений от трехмерных тепловых полей во многих случаях эффективнее поиска аналитических решений задач термоупругости и численных расчетов на ЭВМ.

Таблица 1

Элемент

2 3 4

7 8

12

300 200 100 350 325 290 190 100 330 300 270 180

ПРодолжение табл

Эле мент

17

19

13 14

100 350 325 290 190 100

300 200

100

Таблица 2

Элемент

2 3

11 12

Т„, С 150 130 110 160 155 148 1?8 110 156 150 144 126. 1173180

Продолжение табл.2

Элемент

14

16

15

18

19

Т уС 110

160 155 148 128 110 150

110

130

Я

1Х

М

17 Оиг. J фиг. 2

/"/етовлицеспе

6 ИЛОСТИНЫ

Сост ав ит ель Л. Пучкова

Редактор М.Циткина Техред Л.Иикеш Корректор А.Обручар

Заказ 5038/37 Тираж 651 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Ю

В

У

У

Ф

f1

Я