Способ образования калиброванных трещин в пластинах из полимерных материалов

 

Союз Советскки

Соцкалксткмескки

Республик (>i! $69254

° в= «юЗ ! (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 16. 01.78 (21) 2569526/25-26 с присоединением заявки № (23) йаиоритет

Опубликовано 25. 06. 79рюллетень № 23

Дата опубликования описания 28. 06.79 (51) М. Кл

С 010 1У28

Государствеииый комитет

СССР во делам изобретений и еткрапий (53) УДК 543.053 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С, С. Козловский и Ю. И. Петров (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ КАЛИБРОВАННЫХ

ТРЕЩИН В ПЛАСТИНАХ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к технической физике и применяется для исследования физико-механических свойств материалов, содержащих трещины, в частности для моделирования свойств трешиноватых горных пород в условиях статических и динамических механических нагрузок.

Наиболее близок к предлагаемому иэобретеник способ образования калиброванных трещин в пластинах из полимерных материалов, изготовленных методом полч- а меризации в форме (1).

Однако механическое прорезание, пропиливание, продавливание затрудняют проведение исследований трешиноватых моделей различных материалов, деталей, конструкций, грунтов, не позволяют получить трещины малой толщины (порядка десятых долей миллиметра) поскольку толщина механических инструментов, как правило, больше десятых долей миллиметра; размеры трещины, особенно по толшине, получаются неодинаковыми вследст. вие неодинаковой усадки материала при охлаждении; около образованной трещины появляются остаточные механические напряжения в результате остаточных деформаций материала при нагревании- охлаждении материала„указанные остаточные напряжения иногда могут вызвать в концевых областях трещины систему микротрещин, Кроме того, таким способом весьма сложно получить сложные конфигурации трещин, отличных от прямолинейного разреза, Цель изобретения — получение и исследование моделей трешиноватых материалов с равномерными по толщине трещинами, свободных от остаточных напряжений и имеющих произвольную конфигурацию в плоскости пластины.

Это достигается за счет того, что перед заполнением формы полимерным материалом в ней укрепляют металлические вставки в виде полос, которые после полимериэации удаляют химическим способом.

669254

Гостввитель Л Горяйнова

Редактор . «1е еннико

Л. «р б нникова Техред Н. Андрейчук Корректор С. Патрушева

Заказ 3651/3"" Тираж 1089 Подписное!!НИИПИ Государственного комитета СССР по пелам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал 11ПП Патент"; r. Ужгород, ул. Г!роектная, 4

С целью упрощения технологии изготовления трещин в пластинах, на последние перед закреплением их в формах наносят термостойкое покрытие. Толщину, длину и конфигурацию полос можно изме нять, обеспечивая необходимую калибровку трешин. Поскольку полоски вводя в материал до начала полимериэации, устраняются остаточные напряжения около трещины. Так как процесс химического о удаления полоски из пластины можетбыть длительным, порядка нескольких часов, можно упростить изготовление трещины в пластине, заменив химические удаления на простое механическое удаление полоски. Поскольку полимеризуюшиеся материалы обладают хорошей адгезией по многим материалам, то следует полоску. покрыть тонкой (по сравнению с толщиной полоски) пленкой какого-либо термостойкого уо вещества. Пленка обеспечивает легкое удаление полоски из полимерной пластины.

Следует учесть, что пластины изготовляют, как правило, в плоских формах, представляющих собой две ограни чи- 25 ваюшие поверхности, пространство между которыми заполняют веществами, вступающими в полимеризацию. Поэтому ширина полосок должна равняться размеру между ограничивающими. поверхностями формы, ЗО т.е. толщине полимерной пластины, а сами полоски следует прикрепить к одной из ограничивающих поверхностей формы.

Пример. Изготовляют пластины из эпоксидного компаунда горячего ат- зс верждения размером 350 х 350 х 7 мм с трещиной длиной 100 мм и шириной

0,15 мм, расположенной в середине пластины. Изготовляют алюминиевую полоску размером 100 х 7 х 0 15 мм, которую 4о а крепят внутри металлической формы. Форму заливают подогретой смесью эпоксидного компаунда и помешают в термостат для проведения полимеризации по опрепе4 ленному температурному циклу. После окончания цикла из формы извлекают эпоксидную пластину с алюминиевой полоской, которую вытравляют раствором едкого калия.В результате в пластине была образована заданных размеров трещина.

Полоски можно удалить пинцетом, если предварительнд их покрыть пленкой термостойкого каучука на толуоле.

Формула изобретения

1. Способ образования калиброванных трещин в пластинах из полимерных материалов, изготовленных методом полимериэации в форме, отличающийся тем, что, с целью получения и исследования моделей трещиноватых материалов с равномерными по толщине трещинами, свободных от остаточных напряжений и имеющих произвольную конфигурацию в плоскости пластины, перед заполнением формы полимерным материалом в ней укрепляют металлические вставки в виде полос, которые после полимеризации удаляют химическим способом.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления трещин в пластинах, на последние перед закреплением их в формах наносят термостойкое покрытие.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Новиков Л. А. и Савченко С. H.

Экспериментальное исследование плоских задач о влиянии трещин на моделях из оптически активных материалов. Труды

Всесоюзного научно-исследовательского института горной геомеханики и маркшейдерского пела. Сборник 68, Л., 1968, с. 158-160.