Измерение - поперечная деформация
Cтраница 2
Существенным методическим вопросом при интерпретации результатов испытаний является процедура пересчета экспериментальных данных, полученных с измерением поперечных деформаций, в трактовку через обычно используемые в расчетах продольные деформации. [16]
В исследованиях по малоцикловой прочности при высоких температурах, когда в образце наблюдается значительный стационарный перепад температур, успешно применяют метод измерения поперечной деформации с помощью диаметральных деформомет-ров. Измерение поперечной деформации позволяет использовать образцы, обладающие повышенной устойчивостью рабочей части при высокой температуре, при этом исключается влияние переходных частей образца на величину сигнала, а также устраняются трудности учета продольного градиента температур, как это имеет место в случае измерения продольной деформации. Основная трудность при расшифровке данных измерений перемещений при переменной температуре заключается в исключении термической составляющей суммарной деформации, неизбежно присутствующей при неизотермическом нагреве. [17]
Для определения компонент тензора деформаций при сложном напряженном состоянии необходимо знать значение коэффициента Пуассона ц, для данного материала, так как измерение поперечной деформации представляет собой технически трудную задачу. [18]
Образец для испытаний на одноосное сжатие имеет размеры 1 х 1 х 3 5 см, что позволяет в процессе торцевого сжатия пользоваться датчиками с базой 10 мм для измерения поперечной деформации. [19]
В исследованиях по малоцикловой прочности при высоких температурах, когда в образце наблюдается значительный стационарный перепад температур, успешно применяют метод измерения поперечной деформации с помощью диаметральных деформомет-ров. Измерение поперечной деформации позволяет использовать образцы, обладающие повышенной устойчивостью рабочей части при высокой температуре, при этом исключается влияние переходных частей образца на величину сигнала, а также устраняются трудности учета продольного градиента температур, как это имеет место в случае измерения продольной деформации. Основная трудность при расшифровке данных измерений перемещений при переменной температуре заключается в исключении термической составляющей суммарной деформации, неизбежно присутствующей при неизотермическом нагреве. [20]
Было показано [11, 30, 32], что расслоение композитов сопровождается набуханием у свободных кромок, где и начинается расслоение композитов с укладками, подверженными этому виду разрушения. Поэтому для измерения поперечной деформации в зоне КЭ и вдали от кромки в зависимости от приложенной деформации растяжения ( жесткое нагружение) использован трансверсальный экстензометр с регулируемой рабочей базой в пределах от 0 до 12 5 мм, который имеет следующие основные характеристики: нелинейность 0 5 %, гистерезис 0 3 %, максимальный масштаб 50 000: 1, максимальная деформация 0 5 мм. Применение навесных чувствительных и точных датчиков деформаций позволило значительно упростить испытания и обработку результатов и, кроме того, существенно увеличило объем получаемой информации. [21]
При жестком нагружении амплитуда упругопластических деформаций в цикле обычно не превышает 4 %, и в связи с этим база измерения продольных деформаций принимается не зависящей от уровня деформации. Однако и в случае жесткого нагружения измерение поперечной деформации вызывает определенные трудности, связанные с изменением коэффициента поперечной деформации с числом циклов нагружения. [22]
В случаях непосредственного контакта тензометра с нагретым образцом предусматриваются специальные системы его охлаждения. По этому принципу выполнены тензометры для измерения поперечных деформаций и разработанный автором тензометр для измерения продольных [31, 32, 34] деформаций. Корпус 2 и тяга 1 в процессе деформирования перемещаются друг относительно друга. При этом связывающий их упругий элемент с наклеенными высокотемпературным клеем тензорезисторами 7 изменяет свой прогиб, в результате чего от соединенных по схеме моста Уитстона тензорезисторов в регистрирующую аппаратуру поступает электрический сигнал, пропорциональный деформации образца, и производится ее запись в координатах нагрузка-деформация и деформация-время. [23]
Графическое интегрирование уравнений равновесия вдоль изостат - весьма трудоемкий способ разделения главных напряжений. Однако в данном случае этот метод оказался единственно практически приемлемым, так как испытание образцов в низкотемпературной камере затрудняло использование приборов для измерения поперечных деформаций. Так как главные напряжения были известны не на всех границах, то это исключало также применение методов, основанных на решении уравнения Лапласа. [24]
В этот период были проведены первые эксперименты по изучению закономерностей развития деформаций ( в том числе с построением диаграмм деформирования по параметрам истинных напряжений и деформаций) и изменения долговечности при сложных формах цикла. Параллельно были изучены особенности взаимосвязи продольных и поперечных деформаций при циклическом упруго-пластическом нагружении в данных условиях, для чего в дополнение к существовавшим средствам измерения продольных и поперечных деформаций при комнатных и повышенных температурах был спроектирован и изготовлен специальный деформометр для измерения поперечных деформаций внутренней поверхности трубчатого образца, размещаемый в его внутренней полости небольшого ( 16 - 20 мм) диаметра. [25]
 |
Зависимость трансверсальной деформации. г от осевой деформации ех дл двух типов графито-эпоксидного слоистого композита ТЗОО / 5208 [ ( 302 / 9025 ( 1 4 1 ( 2. [26] |
Особое внимание уделено тому обстоятельству, чт бы центральная поперечная ось тензодатчика на свободной кром была расположена точно в срединной плоскости образца. ПОЭТОА установка тензодатчика проводилась с использованием микроскопа На рис. 3.25 показан тензодатчик длиной 0 2 мм, установленный на свободной кромке образца слоистого композита ( ЗО О так, что. Датчик деформации в направлении yf установленный на лицевой поверхности образца вблизи свободной кромки, предназначен для измерения поперечной деформации е Л целью последующего сопоставления экспериментальной и расчетной величин. Поскольку анализ показал, что еу вблизи свободной кром ки - функция, сильно зависящая от у и г, измеренные значения еу для расчета аг не использовались. [27]
Испытания проводятся в условиях растяжения - сжатия при непрерывной регистрации параметров нагру-жения и деформирования. Установка имеет электромеханический привод с устройством выборки зазоров в винтовой паре, пять порядков скоростей перемещения активного захвата ( от 0 005 до 100 мм / мин), возможность реверсирования с помощью системы автоматики двигателя электропривода при достижении как заданного усилия, так и заданной деформации. Машина имеет электронно-механическое силоизмерение ( от резистивных датчиков, наклеенных на упругий динамометр), снабжена деформометром, обеспечивающим измерение продольной абсолютной деформации рабочей длины образца 2 мм. В необходимых случаях машина укомплектовывается деформометром для измерения поперечных деформаций. Усиленные сигналы ( до 1000: 1) регистрируются на диаграммном приборе барабанного типа в масштабе 500 X Х500 мм. Максимальная частота нагружения порядка 5 циклов / мин. [28]
Этот динамический способ выгодно отличается от статических испытаний, так как усиление переменного сигнала от тензорезисторов не составляет особых затруднений. В основе метода лежит особенность деформации стержня постоянного поперечного сечения при возбуждении в нем Стоячей волны первого тона. Периодические продольные деформации растяжения и сжатия с частотой собственных колебаний стержня вызывают поперечные сокращения слоев материала, величина которых зависит от коэффициента Пуассона. Эти деформации измеряются тензорезисто-рами типа 2ФКПА с базой 5 мм и сопротивлением 200 Ом, которые наклеиваются на образец прямоугольного сечения. Схема для измерения коэффициента Пуассона состоит из двух мостов Уитстона, один из которых служит для определения продольной деформации, другой - для измерения поперечной деформации. [29]
Модели изготовляют из стекла, эпоксидных, фенол о-форма ль догид-ных, поликарбонатных смол и др. оптически чувствительных материалов. Поляризованный луч света, попадая в нагруженную модель, разлагается на два луча, плоскости колебаний к-рых совпадают со взаимно перпендикулярными плоскостями гл. Вышедшие из модели два луча, поляризованные на взаимно перпендикулярных плоскостях, не интерферируют, поэтому на их пути ставят второй поляризационный прибор ( анализатор), пропускающий колебания света только в одной плоскости, где собранные лучи интерферируют. В зависимости от источника света ( белого или монохроматического) на экране наблюдают цветные или черно-белые полосы. Одноцветные полосы ( изохромы) являются геометрическим местом точек с одинаковой разностью гл. При монохроматическом свете на экране чередуются черно-белые полосы, по к-рым определяют разность гл. Кроме изохром, на экране видны черные полосы - изоклины, являющиеся геометрическим местом точек с одинаковым наклоном гл. Чтобы разделить напряжения, применяют дополнительные экспериментальные или вычислительные методы ( косое просвечивание, измерение поперечных деформаций модели, интегрирование по траекториям гл. [30]
Страницы: 1 2