Способ определения напряжений в отверждающемся связующем

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения внутренних напряжений. Цель изобретения - повышение точности определения напряжений в тонком слое связующего композитов с нитевидным наполнителем путем воспроизведения в образце-свидетеле реальных граничных условий в системе связующее-наполнитель. Для этого наматывают на оправку с перехлестом концом и заданным технологическим натягом нить исследуемого наполнителя, пропитанного связующим, а после полимеризации связующего снятый с оправки образец-кольцо дважды разрезают: первый раз - по зоне перехлеста для измерения изменений диаметра кольца под действием внутренних напряжений в связующем, второй раз - диаметрально противоположно перехлесту для измерений сечения образца по его микрофотографии . 2 ил. с $е

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц4 б 01 В 5/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ИВЛ н С т (--,1 ;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3954563/25-28 (22) 16.09.85 (46) 23.07.88. Бюл. № 27 (72) В. А. Фролов (53) 531.754.2 (088.8) (56) Биргер И. А. Остаточные напряжения. — М.: Машгиз, 1963, с. 126 — 157.

Санжаровский А. Т. Внутренние напряжения в покрытиях . — Высокомолекулярные соединения. — 1960, т. 2, № 11. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ОТВЕРЖДАЮЩЕМСЯ СВЯЗУЮЩЕМ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения внутренних напряжений. Цель изобретения — повышение точности определе.Я0 1411566 А i ния напряжений в тонком слое связующего композитов с нитевидным наполнителем путем воспроизведения в образце-свидетеле реальных граничных условий в системе связующее — наполнитель. Для этого наматывают на оправку с перехлестом концом и заданным технологическим натягом нить исследуемого наполнителя, пропитанного связующим, а после полимеризации связующего снятый с оправки образец-кольцо дважды разрезают: первый раз — по зоне перехлеста для измерения изменений диаметра кольца под действием внутренних напряжений в связующем, второй раз — диаметрально противоположно перехлесту для измерений сечения образца по его микрофотографии. 2 ил.

1411566

55

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения внутренних напряжений, и может использоваться для контроля и регулироваНИЯ ПроЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ материалов.

Целью изобретения является повышение точности определения напряжений в связующем композиционного материала с нитевидным наполнителем путем воспроизведения реальных граничных условий в системе связующее — наполнитель.

На фиг. 1 показан образец-кольцо; на фиг. 2 — схема измерения поперечного сечения образца по микрофотографии среза.

На схеме (фиг. 2) показана зона наполнителя I, пропитанного связующими зона чистого связующего 2.

Способ осуществляется следующим образом.

Изготавливают образец-кольцо намоткой на оправку с перехлестом концов одного витка нити наполнителя, предварительно пропитанного связующим. Пропитка наполнителя, например стеклонити, происходит за счет проникновения наносимого жидкого связующего между моновоi локнами наполнителя. Проводят поли, меризацию связующего при непрерывном вра+ шенин оправки и постоянном натяжении нити наполнителя с заданным в технологии изготовления реального композита усилием, составляющим обычно 5 — 10@ от предела прочности нити. После завершения полимеризации и охлаждения полученный отвержденный образец-кольцо снимают с оправки, измеряют его внутренний диаметр, разре зают кольцо в зоне перехлеста и измеряют

1 величину расхождения (схождения) его кон. цов 6. Далее на кольце делают второй разрез, диаметрально противоположный первому разрезу по перехлесту, и изготавливают микрофотографию полученного поперечного среза, которую обрабатывают следующим образом.

Сечение образца разбивают на и примерно однородных участков, т. е. таких, где высота укладки моноволокон примерно постоянна, и для каждого участка измеряют и ирину А,, высоту В; сечения, занятую паполнителем 1, и высоту С; сечения, занятую чистым связующим 2.

По результатам измерений вычисляют площадь б зоны, занятую пропитанным наполнителем, пользуясь соотношением и модуль упругости этой зоны Е, пользуясь соотношением

E = 1-- Ь + Е,„(1 — )

S где Е 1 модуль упругости ттериала наполнителя;

2

E — модуль упругости материала связующего;

Sf — площадь сечения собственного чистого наполнителя, определяемая, исходя из линейной плотности исходной нити.

Средний уровень внутренних напряжений в тонком слое чистого связующего при технологическом натяжении определяют по соотношению

Максимальный уровень внутренних напряжений в связующем определяют по соотношению

kl

ОМаКС вЂ” 0 — — — — а —, 1 — Г

М Е

М и М вЂ” коэффициенты Пуассона материалов связующего и наполнителя соответственно.

В образце-кольце воспроизводятся реальные состояния поверхности наполнителя (наличие замасливателя, тип замасливателя, влагосодержание и т. п.) и его геометрии на границе со связующим, а также температурно-временной режим полимеризации в сочетании с заданным технологическим натягом нитей наполнителя. Все это обуславливает перспективу использования предлагаемого способа при углубленных исследованиях природы формирования прочности композиционных материалов.

Формула изобретения

Способ определения напряжений в отверждающемся связующем, заключающийся в том, что наносят слой связующего на подложку, отвержают его, измеряют геометрические параметры подложки и слоя связующего и деформацию подложки под действием внутренних напряжений в связующем и по полученным данным определяют напряжения в слое связующего, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения напряжений в связующем композиционного материала с нитевидным наполнителем путем воспроизведения реальных граничных условий в системе связующее— наполнитель, в качестве подложки используют нить исследуемого наполнителя, которую после нанесения связующего наматывают на оправку в виде одного витка с перехлестом

1411566 концов, отверждение осуществляют при непрерывном вращении оправки и постоянном натяжении нити с заданным технологи ческим усилием, а после отверждения полученный образец-кольцо снимают с оправки, измеряют его внутренний диаметр, разрезают в зоне перехлеста и измеряют расхождение (схождение) его концов, после чего диаметрально противоположно разрезу по

4 перехлесту делают на образце поперечный срез, с помощью микрофотографии которого измеряют параметры сечения нити и слоя свя-. зующего, за геометрические параметры подложки и слоя связующего принимают пара5 метры сечения нити и слоя связующего, а за деформацию подложки принимают изменение внутреннего диаметра образцакольца.

Составитель В. Мелузова

Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 364!/35 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобрстсний и открытий

l l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4