SU1693448A1 - Устройство дл испытаний образца материала на термомеханическую стойкость - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике, к испытани м на прочность. Цель изобретени  - повышение достоверности путем учета вли ни  механического нагружени , соответствующего напр женному состо нию материала в услови х эксплуатации . Образец размещают в держателе , выполненном в виде двух рычагов, и создают раст гивающую нагрузку путем перемещени  концов рычагов по нагружате- лю. В результате такого перемещени  в образце возникают раст гивающие усили . Измер емый импульс давлени , возникающий в образце,  вл етс  результатом как импульсного лазерного излучени , так и механического усили . Дл  исключени  вли ни  давлени  воздуха на показани  прибора образеи и средства регистрации давлени  помещают в вакуумную камеру. 1 з.п ф-лы, 2 ил.

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к испытательной технике, в частности к испытани м на прочность.

Цель изобретени  - повышение достоверности путем учета вли ни  механического нагружени  на напр женное состо ние материала, соответствующего услови м эксплуатации , и расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечени  испытаний механически нагруженных образцов , помимо испытаний образцов без нагрузки.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - нагружатель с держателем образца.

Устройство содержит лазерный источник 1 импульсного излучени , держатель образца в виде рычагов 2 и 3, одни концы которых жестко св заны с соответствующими концами образца 4, другие установлены

на нагружателе в виде шпильки 5 и двух гаек 6 и 7, имеютс  средства 8 регистрации мощности излучени , средства 9 регистрации величины импульса давлени  в виде баллистического ма тника, жестко св занного с центральной частью шпильки 5, средства 10 регистрации формы и длительности импульса давлени  и средства измерени  деформации на поверхности образца в виде тензодатчиков 11.

Устройство работает следующим образом .

Образец 4 устанавливают в держателе, после чего гайки 6 и 7 начинают симметрично относительно середины шпильки 5 навинчивать на шпильку. При этом рычаги 2 и 3 поворачиваютс , и образец 4 изгибаетс . На внешних сло х (относительно излучени ) образца реализуетс  раст жение, усилие которого определ ют с помощью тензодатО

ю

СА) 4 00

никое 11. При испытании образцов, вес которых значительно меньше веса ма тника, расположение ма тника можег быть таким, как изображено на фиг.1. При увеличении веса образца чувствительность ма тника снижаетс  за счет увеличени  трени  в опорах . В частности, необходимо уравновесить захватное приспособление относительно рычага ма тника, снабдив его закрепленным на шпильке с противоположной стороны от захватов противовесом.

При дальнейшем увеличении веса образца соответственно увеличиваетс  и вес всех закрепленных на ма тнике приспособлений . Достаточна  чувствительность достигаетс  горизонтальным расположением оси ма тника, при этом ма тник принимает вертикальное положение, от которого совершает колебательное движение при воздействии на образец импульса давлени .

Поскольку параметры импульса давлени  завис т и от давлени  воздуха, то перед началом испытаний в камере 12 устанавливают требуемое (например, соответствующее услови м эксплуатации конструкции) давление.

После того, как образец нагружен до создани  на его поверхности требуемого напр жени  (на фиг.2 - это раст жение, но расположением гаек б и 7 внутри рычагов можно обеспечить и сжатие) и в камере создано требуемое давление, включают источ- ник 1 и воздействуют на поверхность образца импульсом излучени , параметры которого регистрируютс  измерителем 8 (в состав которого может входить, например, осциллограф). Одновременно датчик 10 регистрирует форму и длительность импульса рлвлени , а средства измерени  и регистрации угла поворота ма тника позвол ют определить суммарный импульс давлени .

Испытанию на предлагаемом устройстве были подвергнуты образцы композиционного материала БТА-10, аналогичные испытанным лазером типа ГОС-1001 в режиме свободной генерации. Длительность импульса излучени  пор дка 1 мс, длина волны 1,06 мкм. При этом изменением положени  гаек достигалось напр жение на поверхности образца от сжимающего до раст гивающего в пределах ± 50 от разрушающего , В результате было обнаружено, что

при раст жении материала газодинамическое давление на поверхности растет.

При воздействии импульсами излучени  микросекундной длительности зависимость параметров импульса от давлени  воздуха слаба. При воздействии на материал образца излучением длительностью дес тки наносекунд (что соответствует работе ГОС-1001 в режиме моделированной добротности ) существенной становитс  зависимость параметров импульса давлени  также от давлени  воздуха в камере. В услови х атмосферного давлени  длительность импульса на два пор дка больше длительности излучени , что объ сн етс  преп тствием воздуха разлету плазменного облака, на поверхности образца. Однако остывает така  плазма быстрее, что приводит к существенному снижению величины давлени  на

поверхности образца в услови х воздуха, чем в услови х вакуума.

Claims (2)

1.Устройство дл  испытани  образца материала на термомеханическую стойкость , содержащее лазерный источник импульсного излучени , держатель образца, средство регистрации величины давлени  от воздействи  импульса на образец в виде баллистического ма -ника, средства регистрации параметров - мпульса излучени  и средства регистращ.л формы и длительности импульса давлени , отличающее- с   тем, что, с целью повышени  достоверности путем учета вли ни  механического

нагружени  на напр женное состо ние материала , соответствующего услови м эксплуатации , оно снабжено нагружателем дл  создани  в образце механической нагрузки и средствами измерени  деформации поверхности образца, держатель образца выполнен в виде двух рычагов, одни концы которых предназначены дл  закреплени  на соответствующих концах образца, а другие, св заны с нагружателем.

2.Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что оно снабжено вакуумной камерой дл  размещени  в ней образца и средств регистрации величины давлени  от

воздействи  импульса на образец и средства регистрации формы и длительности импульса .

ччччччччч ч ч ч ч 4-У.ч ч х ч

/////////

ЖА

Фиг.1

Фиг. 2

77

77