RU2756998C1 - Method for destroying material solid body under local highly intensive heat impact on surface thereof - Google Patents
Method for destroying material solid body under local highly intensive heat impact on surface thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756998C1 RU2756998C1 RU2020133931A RU2020133931A RU2756998C1 RU 2756998 C1 RU2756998 C1 RU 2756998C1 RU 2020133931 A RU2020133931 A RU 2020133931A RU 2020133931 A RU2020133931 A RU 2020133931A RU 2756998 C1 RU2756998 C1 RU 2756998C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stresses
- thermal
- thermoelastic
- msb
- destruction
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
- B02C19/18—Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
- B02C19/186—Use of cold or heat for disintegrating
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/72—Investigating presence of flaws
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/40—Investigating hardness or rebound hardness
- G01N3/54—Performing tests at high or low temperatures
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области разрушения материального твердого тела, как минимум, двумя источниками локального высокоинтенсивного теплового воздействия (ЛВТВ), формирующих область воздействия, состоящую из фигур выбранных из группы: круг, эллипс, овал исходя из условий достижения максимального коэффициента концентрации термоупругих напряжений, обусловленных интерференцией волн упругости в данной области и направлена на обеспечение эффективных режимов источников локального высокоинтенсивного теплового воздействия на поверхность материального твердого тела (МТТ) для его разрушения, в том числе технических устройств (ТУ), за счет снижения предела прочности материала твердого тела, или снижения несущей способности конструкции технических устройств выполненных из металлов, сплавов, композиционных материалов, а также оптических и оптико-электронных устройств.The invention relates to the field of destruction of a material solid, at least by two sources of local high-intensity thermal effect (LVHT), forming an area of influence, consisting of figures selected from the group: circle, ellipse, oval based on the conditions for achieving the maximum concentration coefficient of thermoelastic stresses due to interference waves of elasticity in this area and is aimed at providing effective modes of sources of local high-intensity thermal effects on the surface of a material solid (MTT) for its destruction, including technical devices (TC), by reducing the tensile strength of the solid material, or reducing the bearing capacity design of technical devices made of metals, alloys, composite materials, as well as optical and optoelectronic devices.
Термоупругие (термические) напряжения являются видом механического напряжения, возникающего в твердом материальном теле вследствие изменения температуры либо неравномерности ее распределения. В твердом теле термоупругие (термические) напряжения возникают из-за ограничения возможности теплового расширения (сжатия) со стороны окружающих частей тела или со стороны других тел, окружающих данное тело. Термоупругие (термические) напряжения могут быть причиной разрушения материального твердого тела, деталей и элементов конструкции технических устройств. Под локальным тепловым потоком понимается воздействие источника теплового потока только на определенную (ограниченную) часть поверхности исследуемого материального твердого тела в виде теплового пятна различных форм и размеров.Thermoelastic (thermal) stresses are a type of mechanical stress that occurs in a solid material body due to a change in temperature or unevenness of its distribution. In a solid, thermoelastic (thermal) stresses arise from the limitation of the possibility of thermal expansion (contraction) from the side of the surrounding parts of the body or from other bodies surrounding the given body. Thermoelastic (thermal) stresses can cause the destruction of a material solid, parts and structural elements of technical devices. Local heat flux is understood as the effect of a heat flux source only on a certain (limited) part of the surface of the investigated material solid in the form of a heat spot of various shapes and sizes.
Известны экспериментальные исследования поведения тонкостенных цилиндрических обечаек ТУ при действии эксплуатационных нагрузок и локального высокоинтенсивного теплового воздействия, изложенные в работах [1, 2, 3, 4, 5, 6]. Разрушающее действие достигается за счет лучистого нагрева поверхности ТУ источником ЛВТВ и, как следствие разрушение ТУ из-за снижения предела прочности материала или несущей способности конструкции.Known experimental studies of the behavior of thin-walled cylindrical shells of the TU under the action of operational loads and local high-intensity thermal exposure, set out in the works [1, 2, 3, 4, 5, 6]. The destructive effect is achieved due to the radiant heating of the TC surface by the LVTV source and, as a consequence, the destruction of the TC due to a decrease in the ultimate strength of the material or the bearing capacity of the structure.
Экспериментальные исследования проводились на экспериментальных установках «Импульс» и «Кипр-1», с использованием оптических квантовых генераторов (ОКГ). На установке «Импульс» использовались три источника импульсного излучения ОКГ со временем воздействия τ ~ 1 мс. Энергия импульса каждого источника ОКГ составляет 1000 Дж, длина волны λ=1,06 мкм.Experimental studies were carried out on the experimental installations "Impulse" and "Kipr-1", using optical quantum generators (LQGs). Three sources of pulsed laser radiation with an exposure time τ ~ 1 ms were used on the "Impulse" setup. The pulse energy of each laser source is 1000 J, the wavelength is λ = 1.06 μm.
На экспериментальной установке «Кипр-1» использовался один мощный непрерывный газовый ОКГ, которая показана на Фиг 1. Мощность этой установки при непрерывном излучении составляет 1000 Вт, длина волны λ=10,6 мкм. Диаметр пятна на выходе d=0,041 м. Дополнение этой установки комплектом длиннофокусной солевой оптики с фокусным расстоянием F=0,1; 0,2; 0,6; 2; 3; 4 метра позволяют изменять плотность теплового потока q и диаметр локального теплового пятна.On the experimental installation "Cyprus-1" used one powerful continuous gas laser, which is shown in Fig. 1. The power of this installation with continuous radiation is 1000 W, wavelength λ = 10.6 microns. The outlet spot diameter is d = 0.041 m. Supplementing this setup with a set of long-focus salt optics with a focal length F = 0.1; 0.2; 0.6; 2; 3; 4 meters allow changing the heat flux density q and the diameter of the local heat spot.
ЛВТВ осуществлялось на модели гладких цилиндрических обечаек, изготовленные из алюминиевых сплавов типа АМГ, АМГ-2, АВТ-1.LVTV was carried out on a model of smooth cylindrical shells made of aluminum alloys of the AMG, AMG-2, AVT-1 types.
Конструкция такого нагрузочного устройства показана на Фиг. 2. Данная конструкция обеспечивает нагружение внутренней полости обечайки давлением сжатого газа или жидкости и нагружение обечайки осевым сжимающим усилием через пневмоцилиндр. Конструкция нагрузочного устройства позволяет обеспечивать надежную герметичность обечайки с одновременным действием эксплуатационных нагрузок на обечайку в виде внутреннего давления и действия осевого сжимающего усилия, а также ЛВТВ.The construction of such a loading device is shown in FIG. 2. This design provides loading of the inner cavity of the shell with the pressure of compressed gas or liquid and loading the shell with axial compressive force through the pneumatic cylinder. The design of the loading device makes it possible to ensure reliable tightness of the shell with the simultaneous action of operational loads on the shell in the form of internal pressure and the action of axial compressive force, as well as LVTV.
Характер разрушения моделей гладкой цилиндрической обечайки при различных значениях плотности теплового потока q и параметра Р/Po представлен на Фиг. 3.The nature of the destruction of models of a smooth cylindrical shell at various values of the heat flux density q and the parameter P / P o is shown in Fig. 3.
Где: Р - текущее значение давления; Po - предельное статическое давление при котором обечайка разрушается; q - плотность теплового потока; 1 - не разрушившаяся обечайка; 2 - полное осколочное разрушение; 3 - обечайка со сквозными трещинами (щелями); 4 - обечайка с отверстиями.Where: Р - current pressure value; P o - limiting static pressure at which the shell collapses; q is the heat flux density; 1 - not collapsed shell; 2 - complete fragmentation destruction; 3 - shell with through cracks (slots); 4 - a shell with holes.
Температура в месте локального воздействия достигала величин порядка 300…350°С. С увеличением внутреннего давления (Р/Ро=0,582) наблюдается хрупкое разрушение с отрывом части поверхности (отверстие) по границе локального теплового пятна при воздействии локального высокоинтенсивного теплового воздействия (Фиг. 4, Фиг. 5). На фотографии представленной, на Фиг. 5 видно, что разрушение произошло по контуру локального теплового пятна. Следует отметить, что часть оболочки (в виде крышки) оторвалась не полностью по всему контуру теплового пятна, а только частично и за счет избыточного давления отогнулась в сторону, сохранив единое целое с оболочкой, так называемый эффект «открытой двери» или эффект «не полностью открытой консервной банки». Подобный характер разрушения оболочки при локальном высокоинтенсивном тепловом воздействии может объяснить только наличием значительных термических (термоупругих) напряжений, возникающих на границе локального теплового пятна. Проведение дополнительных экспериментов на моделях из стекла, а также других материалов, поглощающих излучение, с длиной волны ОКГ λ=10,6 мкм подтвердили характер разрушения по контуру локального теплового пятна.The temperature in the place of local impact reached values of the order of 300… 350 ° С. With an increase in internal pressure (P / P o = 0.582), brittle fracture is observed with detachment of a part of the surface (hole) along the border of a local heat spot when exposed to a local high-intensity thermal effect (Fig. 4, Fig. 5). In the photograph shown in FIG. 5, it can be seen that the destruction occurred along the contour of the local heat spot. It should be noted that part of the shell (in the form of a lid) did not come off completely along the entire contour of the heat spot, but only partially and due to excess pressure bent to the side, maintaining a single whole with the shell, the so-called "open door" effect or the "not completely open tin can ". A similar nature of shell destruction under a local high-intensity thermal effect can only be explained by the presence of significant thermal (thermoelastic) stresses arising at the boundary of the local heat spot. Additional experiments on models made of glass, as well as other materials that absorb radiation, with a laser wavelength λ = 10.6 μm, confirmed the nature of destruction along the contour of a local heat spot.
В случае работы материала обечайки в области предела прочности (Р/Ро=0,678 и выше) происходит полное хрупкое осколочное разрушение обечайки (Фиг. 6).If the material of the shell works in the region of ultimate strength (P / Po = 0.678 and higher), complete fragile fragmentation of the shell occurs (Fig. 6).
Разрушение с отрывом части поверхности невозможно объяснить концентрацией максимальных окружных напряжений, поэтому было выдвинуто предположение, что на границе локального пятна ЛВТВ возникают значительные термические (термоупругие) напряжения, являющиеся функциями времени [3, 4]. Именно термические (термоупругие) напряжения могут приводить к разрушению обечайки с отрывом части поверхности.Fracture with detachment of a part of the surface cannot be explained by the concentration of the maximum circumferential stresses; therefore, it was assumed that significant thermal (thermoelastic) stresses appear at the boundary of the local HPHT spot, which are functions of time [3, 4]. It is the thermal (thermoelastic) stresses that can lead to the destruction of the shell with the separation of a part of the surface.
Для того чтобы подтвердить или опровергнуть данное предположение возникла необходимость определения характерных закономерностей разрушения моделей тонкостенных цилиндрических обечаек при локальном тепловом воздействии на моделях из пьезооптических материалов методом поляризационно-оптических измерений.In order to confirm or refute this assumption, it became necessary to determine the characteristic regularities of the destruction of models of thin-walled cylindrical shells under local thermal action on models made of piezo-optical materials by the method of polarization-optical measurements.
Термоупругие (термические) напряжения являются видом механического напряжения, возникающего в твердом материальном теле вследствие изменения температуры либо неравномерности ее распределения. В твердом теле термоупругие (термические) напряжения возникают из-за ограничения возможности теплового расширения (сжатия) со стороны окружающих частей тела или со стороны других тел, окружающих данное тело. Термоупругие (термические) напряжения могут быть причиной разрушения материального твердого тела, деталей и элементов конструкции технических устройств и, соответственно, требуют исследования картины напряженно-деформированного состояния и опасности возникающих в материальном твердом теле термоупругих напряжений при локальном тепловом воздействии. Под локальным тепловым потоком понимается воздействие источника теплового потока только на определенную (ограниченную) часть поверхности исследуемого материального твердого тела в виде теплового пятна различных форм и размеров.Thermoelastic (thermal) stresses are a type of mechanical stress that occurs in a solid material body due to a change in temperature or unevenness of its distribution. In a solid, thermoelastic (thermal) stresses arise from the limitation of the possibility of thermal expansion (contraction) from the side of the surrounding parts of the body or from other bodies surrounding the given body. Thermoelastic (thermal) stresses can be the cause of the destruction of a material solid, parts and structural elements of technical devices and, accordingly, require studying the picture of the stress-strain state and the danger of thermoelastic stresses arising in a material solid under local thermal action. Local heat flux is understood as the effect of a heat flux source only on a certain (limited) part of the surface of the investigated material solid in the form of a heat spot of various shapes and sizes.
Известны, экспериментально-теоретические исследования картины напряженно-деформированного состояния элементов конструкции технических устройств, при локальном тепловом воздействии [3, 4, 8] и результаты экспериментальных исследований опасности температурных напряжений на границе пятна нагрева с помощью коэффициента концентрации термических напряжений [5]. Основа поляризационно-оптического метода заключается в измерении двойного лучепреломления. Некоторые изотропные материалы, когда в них возникают напряжения или деформации становятся оптически анизотропными как кристаллы. Это явление и получило название искусственного двойного лучепреломления, а теперь чаще называется пьезооптическим эффектом [3, 4, 5, 7, 8, 9, 10]. Материалы, заметно проявляющие такие свойства, называются оптически чувствительными или пьезооптическими. Часто эти материалы называют оптически активными. К пьезооптическим материалам помимо стекла относятся целлулоид, плексиглас, материалы на основе фенолформальдегидных смол, эпоксидных смол и многие другие прозрачные материалы.Known, experimental and theoretical studies of the picture of the stress-strain state of structural elements of technical devices under local thermal exposure [3, 4, 8] and the results of experimental studies of the hazard of temperature stresses at the boundary of the heating spot using the coefficient of thermal stress concentration [5]. The basis of the polarization-optical method is the measurement of birefringence. Some isotropic materials, when stresses or strains occur in them, become optically anisotropic like crystals. This phenomenon is called artificial birefringence, and now it is more often called the piezo-optical effect [3, 4, 5, 7, 8, 9, 10]. Materials that exhibit such properties markedly are called optically sensitive or piezo-optical. These materials are often referred to as optically active. In addition to glass, piezo-optical materials include celluloid, plexiglass, phenol-formaldehyde resins, epoxy resins, and many other transparent materials.
Известен, способ исследования напряжений и деформаций твердого материального тела поляризационно-оптическим методом на модели из пьезооптического материала при воздействии на нее локального теплового потока [9]It is known, a method of studying the stresses and strains of a solid material by the polarization-optical method on a model made of piezo-optical material when exposed to a local heat flow [9]
Поляризационная экспериментальная установка «Фотоупругость», представлена в работах [3, 4, 5, 7, 8, 9, 10] и составляет основу для прикладных исследований напряженно-деформированного состояния моделей из пьезооптического материала при локальном тепловом воздействии. Экспериментальная установка «Фотоупругость» для исследований локального теплового воздействия представлена на Фиг. 7 и Фиг. 8 и является плоским полярископом, принцип действия которого основан на использовании свойств поляризованного света. Экспериментальная установка «Фотоупругость» включает в себя: 1 - источник света, 2 - поляризатор, 3 - анализатор, 4 - исследуемая модель, 5 - нагревательная печь, 6 - теплоподводящий стержень, 7 - термостатированная камера для моделей, 8 - устройство для нагружение модели сжимающими усилиями, 9 - устройство для нагружения модели растягивающими усилиями. В состав экспериментальной установки входит ряд специально разработанных систем к которым относятся: система плоского-поляризованного света с поляроидными пластинками, которые превращают естественный свет в плоско-поляризованный, система нагружения моделей осевыми растягивающими усилиями или сжимающими усилиями, система термостатирования образцов, обеспечивающих заданную температуру исследуемой модели, система теплоподводящих стержней, обеспечивающих локальное высокоинтенсивное тепловое воздействие на модель, система измерения и регистрации температур в заданном интервале, система контроля достоверности регистрируемых температур, система измерения интенсивности теплового потока от теплоподводящих стержней калориметрическим методом, система фотографирования моделей в поляризованном свете. Система нагружения моделей позволяет нагружать их осевыми растягивающими или сжимающими усилиями в диапазоне 0,3…10 КГ. В качестве нагревателя используется печь типа СОУЛ, с максимальной рабочей температурой до 1200°С. Обеспечение локального контактного теплового воздействия осуществляется медными или латунными цилиндрическими стержнями (теплоподводящие стержни), различных диаметров, разогретых в рабочей камере печи СОУЛ. В экспериментальных исследованиях использовались стержни различных диаметров dc=(10; 15; 20; 24; 28; 44) мм. Геометрические размеры модельных дисков, изготовленных из пьезооптического (оптически чувствительного) материала таковы: диаметр диска D=68 мм; толщина диска d=12 мм.The polarization experimental setup "Photoelasticity" is presented in [3, 4, 5, 7, 8, 9, 10] and forms the basis for applied research of the stress-strain state of models made of piezo-optical material under local thermal action. The experimental setup "Photoelasticity" for the study of local thermal effects is shown in Fig. 7 and FIG. 8 and is a flat polariscope, the principle of operation of which is based on the use of the properties of polarized light. Experimental setup "Photoelasticity" includes: 1 - light source, 2 - polarizer, 3 - analyzer, 4 - investigated model, 5 - heating furnace, 6 - heat supply rod, 7 - thermostated chamber for models, 8 - device for loading the model compressive forces, 9 - device for loading the model with tensile forces. The experimental setup includes a number of specially designed systems, which include: a system of plane-polarized light with polaroid plates that convert natural light into plane-polarized light, a system for loading models with axial tensile forces or compressive forces, a system for thermostating samples that provide a given temperature of the model under study , a system of heat supply rods that provide a local high-intensity thermal effect on the model, a system for measuring and recording temperatures in a given interval, a system for monitoring the reliability of recorded temperatures, a system for measuring the intensity of heat flux from heat supply rods by a calorimetric method, a system for photographing models in polarized light. The loading system of the models allows them to be loaded with axial tensile or compressive forces in the range of 0.3 ... 10 KG. A SOUL-type furnace is used as a heater, with a maximum operating temperature of up to 1200 ° C. The provision of local contact heat effect is carried out by copper or brass cylindrical rods (heat supply rods), of various diameters, heated in the working chamber of the SOUL furnace. In experimental studies, rods of various diameters d c = (10; 15; 20; 24; 28; 44) mm were used. The geometrical dimensions of model disks made of piezo-optical (optically sensitive) material are as follows: disk diameter D = 68 mm; disc thickness d = 12 mm.
Поддержание заданной температуры воздействия регулируется посредством изменения величины напряжения, подаваемого на нагревательные элементы печи. Система термостатирования образцов состоит из камеры, внутренняя полость которой заполнена маслом; электрических нагревательных элементов с системой автоматического включения и отключения в заданном интервале температур.Maintaining a given exposure temperature is controlled by varying the voltage applied to the heating elements of the furnace. The sample thermostatting system consists of a chamber, the inner cavity of which is filled with oil; electric heating elements with an automatic switching on and off system in a given temperature range.
Плоско-напряженная модель является в общем случае оптически неоднородной в своей плоскости (в плоскости фронта волны). Поэтому изображение модели на экране поляризационной установки будет освещено неравномерно, в результате изображение модели на экране установки будет покрыто системой двух темных и светлых полос с плавными переходами (Фиг. 9-12). К темным полосам относятся изоклины и изохромы (полосы).The plane-stressed model is, in the general case, optically inhomogeneous in its plane (in the plane of the wave front). Therefore, the image of the model on the screen of the polarization unit will be illuminated unevenly, as a result, the image of the model on the screen of the unit will be covered with a system of two dark and light stripes with smooth transitions (Fig. 9-12). The dark stripes include isoclines and isochromes (stripes).
Для анализа напряженно деформированного состояния модели используют основополагающий метод, метод изохром-полос [7]. Интенсивность света меняется так же в зависимости от величины сдвига фаз и оказывается равной нулю тогда, когда Ф=0 илиTo analyze the stress-strain state of a model, a fundamental method is used, the isochrom-stripe method [7]. The intensity of light also changes depending on the magnitude of the phase shift and turns out to be equal to zero when Ф = 0 or
где n - положительное числоwhere n is a positive number
Если сдвиг фаз равен 0, 2π, 4π…, то в этих точках интенсивность света будет равна нулю. При упругом деформировании первоначально однородной изотропной модели изохромы-полосы определяют геометрическое место точек с одинаковой разностью главных напряжений. Изохромы-полосы нулевого порядка или точки с нулевой разностью хода определяют геометрическое место точек, где разность главных напряжений равна нулю.If the phase shift is 0, 2π, 4π ..., then at these points the light intensity will be zero. With elastic deformation of an initially homogeneous isotropic model, isochromes-stripes determine the locus of points with the same difference in principal stresses. Isochromes-stripes of zero order or points with zero path difference determine the locus of points where the difference in principal stresses is zero.
Для обнаружения изотропных точек и нулевых изохром-полос модель просвечивают естественным, то есть белым светом, при этом они выглядят как черные пятна или черные полосы на цветном фоне.To detect isotropic points and zero isochromic stripes, the model is shone through with natural, that is, white light, while they look like black spots or black stripes on a colored background.
Изохрома-полоса представляет собой геометрическое место этих точек, соответствующих постоянному для каждой полосы (и разному для разных полос) значению оптической разности хода (δ), равнойIsochrome-band is the locus of these points, corresponding to a constant for each band (and different for different bands) value of the optical path difference (δ), equal to
Величину n=1, 2, 3…, положительное число, называют порядком полосы-изохромы и устанавливают подсчетом количества затемнений, прошедших через исследуемую точку во время процесса нагружения модели или локального теплового воздействия. Порядок полосы n прямо пропорционален оптической разности хода δ, нм, и обратно пропорционален длине волны света λ, нм. Кроме этого порядок полосы n пропорционален разности главных напряжений σ1 и σ2, н/м2, или удвоенным наибольшим касательным напряжениям 2τmax, н/м2.The value n = 1, 2, 3 ..., a positive number, is called the order of the stripe-isochromes and is set by counting the number of darkenings that have passed through the point under study during the loading process of the model or local heat exposure. The order of the band n is directly proportional to the optical path difference δ, nm, and is inversely proportional to the light wavelength λ, nm. In addition, the order of the strip n is proportional to the difference between the principal stresses σ 1 and σ 2 , n / m 2 , or the doubled maximum shear stresses 2τ max , n / m 2 .
При определении цены изохромы-полосы, выражают разность главных напряжений в упругой изотропной модели через порядок изохромы-полосы.When determining the price of isochromes-stripes, the difference between the principal stresses in the elastic isotropic model is expressed through the order of isochromes-stripes.
отношение attitude
называют ценой полосы материала, тогдаis called the price of a strip of material, then
Полученное соотношение называют законом Вертгейма [7]. Цена полосы материала (или оптическая постоянная) σ1.0, н/м. В системе СГС обычно измеряют в кг/см на одну полосу. Цена полосы материала представляет собой разность главных напряжений, вызывающих в модели толщиной d=1 см, появление одной полосы. Значение цены полосы материала определяют тарировочными испытаниями. Величину σd определяют соотношениемThe resulting relationship is called Wertheim's law [7]. Material strip price (or optical constant) σ 1.0 , n / m. In the GHS system, it is usually measured in kg / cm per lane. The price of a strip of material is the difference between the principal stresses that cause the appearance of one strip in a model with a thickness of d = 1 cm. The value of the price of a strip of material is determined by calibration tests. The value of σ d is determined by the relation
и называют ценой полосы модели. Очевидно, чтоand is called the price of the pattern strip. It's obvious that
Результаты проведенных экспериментальных исследований локального теплового воздействия на плоских моделях из пьезооптического материала, хорошо проиллюстрированы фотографиями качественной картины изоклин и изохром-полос, возникающего в моделях напряженно-деформированного состояния. На фотографии (Фиг. 9-12), показаны интерференционные картины изоклин и изохром-полос в модели, подвергнутой локальному тепловому воздействию.The results of experimental studies of the local thermal effect on plane models made of piezo-optical material are well illustrated by photographs of a qualitative picture of isoclines and isochromic bands arising in models of the stress-strain state. The photograph (Fig. 9-12) shows the interference patterns of isoclines and isochromic bands in a model subjected to local thermal action.
В центре модели наблюдается перекрещивание двух темных линий, являющихся изоклинами. Это свидетельствует о том, что тепловое воздействие осуществлялось осесимметрично, с равномерным распределением температур по диаметру локального теплового пятна.In the center of the model, there is a crossing of two dark lines, which are isoclines. This indicates that the thermal effect was carried out axisymmetrically, with a uniform temperature distribution over the diameter of the local heat spot.
Диаметр теплоподводящего стержня для модели представленной на Фиг. 9 соответствует dc=28 мм.The diameter of the heat supply rod for the model shown in FIG. 9 corresponds to d c = 28 mm.
Для исследуемых моделей (Фиг. 10; Фиг. 11; Фиг. 12) диаметры теплоподводящих стержней соответственно составляли dc=(44; 24; 20) мм. На этих фотографиях представлены качественные картины изоклин и изохром-полос возникающих в моделях при действии локального теплового потока от круглого теплоподводящего стержня. В центре моделей видны темные) (образные полосы (изоклины), которые не удается полностью компенсировать синхронным поворотом поляризатора и анализатора.For the investigated models (Fig. 10; Fig. 11; Fig. 12) the diameters of the heat supply rods were respectively d c = (44; 24; 20) mm. These photographs show qualitative pictures of isoclines and isochromic bands arising in models under the action of a local heat flux from a round heat supply rod. In the center of the models, dark) (shaped stripes (isoclines) are visible, which cannot be fully compensated for by synchronous rotation of the polarizer and analyzer.
На всех моделях четко просматривается граница локального теплового воздействия, соответствующая диаметру теплоподводящего стержня. Темные полосы, представляющие собой правильные концентрические окружности, являются изохромами-полосами, т.е. геометрическим местом точек с одинаковой разностью главных напряжений. Причем чем меньше расстояние между этими концентрическими окружностями, тем, следовательно, больше градиент разности главных напряжений. Наименьшее расстояние между полосами находится как раз на границе локального теплового воздействия, что свидетельствует о значительной концентрации возникающих термоупругих (термических) напряжений именно в этой зоне, которая составляет всего от -0,5 до +3,0 мм по радиусу модели.On all models, the boundary of the local thermal effect is clearly visible, which corresponds to the diameter of the heat supply rod. The dark stripes, which are regular concentric circles, are isochromic stripes, i.e. locus of points with the same principal stress difference. Moreover, the smaller the distance between these concentric circles, the greater the gradient of the difference between the principal stresses. The smallest distance between the stripes is located just at the boundary of the local thermal effect, which indicates a significant concentration of the arising thermoelastic (thermal) stresses in this particular zone, which is only from -0.5 to +3.0 mm along the radius of the model.
Известен, наиболее близкий по технической сущности способ исследования термических напряжений, возникающих в твердом материальном теле поляризационно-оптическим методом на модели из пьезооптического материала при воздействии на нее локального теплового потока, с определением теоретического коэффициента концентрации термических напряжений [10].Known, the closest in technical essence, a method for studying thermal stresses arising in a solid material by the polarization-optical method on a model made of piezo-optical material when exposed to a local heat flux, with the definition of the theoretical coefficient of thermal stress concentration [10].
Данное решение принято в качестве прототипа.This decision was made as a prototype.
Основными недостатками этого способа, принятого за прототип [10] является то, что для создания локального теплового потока используют только один источник локального теплового воздействия, формирующий на границе локального теплового пятна в области от -0,5 до +3,0 мм от его края максимальные термические (термоупругие) напряжения.The main disadvantages of this method, taken as a prototype [10], is that to create a local heat flux, only one source of local heat effect is used, which forms at the border of a local heat spot in the region from -0.5 to +3.0 mm from its edge maximum thermal (thermoelastic) stresses.
Целью изобретения является разработка способа разрушения материального твердого тела при ЛВТВ на его поверхность, как минимум двух источников ЛВТВ и направлена на обеспечение эффективных режимов источников ЛВТВ на поверхность материального твердого тела для его разрушения, в том числе технических устройств, выполненных из металлов, сплавов, композиционных материалов, а также оптических и оптико-электронных устройств.The aim of the invention is to develop a method for the destruction of a material solid body with LHTV on its surface, at least two LHTV sources and is aimed at providing effective modes of LHHT sources on the surface of a material solid for its destruction, including technical devices made of metals, alloys, composite materials, as well as optical and optoelectronic devices.
Указанная цель достигается тем, что используют, как минимум два источника ЛВТВ, формирующих на поверхности материального твердого тела область воздействия, состоящую из фигур, выбранных из группы: круг, эллипс, овал, исходя из условий достижения максимального коэффициента концентрации термоупругих напряжений, обусловленных интерференцией волн упругости в этой области.This goal is achieved by using at least two sources of LVTV, forming on the surface of a material solid body an area of influence, consisting of figures selected from the group: circle, ellipse, oval, based on the conditions for achieving the maximum coefficient of concentration of thermoelastic stresses caused by wave interference elasticity in this area.
Для достижения указанной цели проводилось экспериментальное исследование поля термических (термоупругих) напряжений, возникающих в моделях при локальном тепловом воздействии источника тепла, представленных на Фиг. 9-12. Для этой цели использовался поляризационный микроскоп МП-7. Первоначально определялось количество изохром-полос в каждой выбранной точке поля по радиусу модели. За нулевую точку принималась граница локального теплового воздействия, которая совпадала с диаметром пятна воздействия и равна диаметру круглого теплоподводящего стержня. Эта граница хорошо просматривается на моделях. Затем с шагом S=1 мм по радиусу модели определялось количество изохром-полос. По результатам измерений были построены графические зависимости изменения количества изохром-полос N по радиусу модели R. (Фиг. 13). На представленных графических зависимостях (Фиг. 13) на границе локального теплового воздействия количество изохром-полос резко возрастает и достигает максимального значения N=24…25 на расстоянии от -0,5 до +3,0 мм от границы пятна, где N - количество изохром-полос, положительное число, R - радиус модели, мм.To achieve this goal, an experimental study was carried out of the field of thermal (thermoelastic) stresses arising in the models under the local thermal effect of the heat source shown in Fig. 9-12. For this purpose, an MP-7 polarizing microscope was used. Initially, the number of isochromic stripes was determined at each selected point of the field along the radius of the model. The zero point was taken to be the boundary of the local thermal effect, which coincided with the diameter of the impact spot and is equal to the diameter of the round heat supply rod. This border is clearly visible on the models. Then, with a step S = 1 mm along the radius of the model, the number of isochromic bands was determined. According to the measurement results, graphical dependences of the change in the number of isochromic bands N along the radius of the R model were plotted (Fig. 13). In the presented graphical dependencies (Fig. 13), at the border of the local thermal effect, the number of isochromic bands increases sharply and reaches the maximum value N = 24 ... 25 at a distance from -0.5 to +3.0 mm from the spot border, where N is the number isochrome stripes, positive number, R - model radius, mm.
Определялась нулевая изохрома-полоса, а затем с шагом S=1 мм по радиусу модели определялось количество изохром-полос и их порядок. Производилось точное измерение порядка изохром-полос в рассматриваемой точке на контуре методом компенсации с помощь поляризационного микроскопа МП-7. По результатам измерений были построены графические зависимости изменения порядка изохромы-полосы n по радиусу модели R. (Фиг. 14). На представленных графических зависимостях (Фиг. 14) на границе локального теплового воздействия порядок изохромы-полосы резко возрастает и достигает максимального значения n=2,95…3,25 на расстоянии от -0,5 до +3,0 мм от границы локального теплового пятна, а затем начинает уменьшаться, стремясь к номинальному значению. Интерференционные картины изоклин и изохром представлены на Фиг. 10 для модели 1 на Фиг. 9 для модели 2.The zero isochrome-band was determined, and then, with a step S = 1 mm along the radius of the model, the number of isochrome-bands and their order were determined. An accurate measurement of the order of isochromic bands at the point under consideration on the contour was carried out by the compensation method using an MP-7 polarizing microscope. Based on the measurement results, graphical dependences of the change in the order of the isochromes-band n along the radius of the R model were plotted (Fig. 14). On the presented graphical dependencies (Fig. 14) at the border of the local thermal effect, the order of the isochromes-band increases sharply and reaches the maximum value n = 2.95 ... 3.25 at a distance from -0.5 to +3.0 mm from the border of the local thermal spots, and then begins to decrease, tending to the nominal value. The isocline and isochromic interference patterns are shown in FIG. 10 for
Порядок полосы n прямо пропорционален разности главных напряжений (σ1-σ2) возникающих в модели при локальном тепловом воздействии или наибольшим касательным напряжениям 2τmax, т.е.:The order of the strip n is directly proportional to the difference between the principal stresses (σ 1 -σ 2 ) arising in the model under local thermal impact or the highest shear stresses 2τ max , i.e.:
где К - коэффициент оптической постоянной, определяется по формулам (3, 4), с использованием специальных тарировочных моделей [7].where K is the coefficient of the optical constant, determined by formulas (3, 4), using special calibration models [7].
Графические зависимости изменения разности главных напряжений (σ1-σ2) или наибольших касательных напряжений 2τmax по радиусу модели будут подобны графику (Фиг. 14) изменения порядка изохромы-полосы n по радиусу модели.Graphical dependences of changes in the difference between the principal stresses (σ 1 -σ 2 ) or the highest shear stresses 2τ max along the radius of the model will be similar to the graph (Fig. 14) of the change in the order of the isochromes-band n along the radius of the model.
Для определения теоретического коэффициента концентрации термических (термоупругих) напряжений не обязательно знать максимальные и номинальные напряжения. При определения теоретического коэффициента концентрации термических (термоупругих) напряжений в этом случае можно не знать оптическую постоянную материала и величину приложенной нагрузки, а измерить порядок изохром-полос, принимаемый за номинальный.To determine the theoretical concentration factor of thermal (thermoelastic) stresses, it is not necessary to know the maximum and nominal stresses. When determining the theoretical coefficient of concentration of thermal (thermoelastic) stresses in this case, it is possible not to know the optical constant of the material and the magnitude of the applied load, but to measure the order of isochromic bands, taken as nominal.
где Кт - теоретический коэффициент концентрации термических (термоупругих) напряжений, возникающих на границе теплового пятна, при локальном тепловом воздействии на ненагруженную модель из пьезооптического материала, прямо пропорционален максимальному порядку полосы (nmax) и обратно пропорционален номинальному порядку полосы (nном). Теоретический коэффициент концентрации термических (термоупругих) напряжений является безразмерной величиной. За максимальный порядок полосы (nmax) принимается наибольший порядок полосы в месте концентрации термических (термоупругих) напряжений на границе локального теплового пятна, а за номинальный порядок полосы (nном) принимается порядок полосы, который определяется на участке с равномерным одноосным распределением напряжений или на участке удаленном от границы локального теплового пятна на расстоянии равном от 1 до 3 радиусов локального теплового пятна (Rп).where K t is the theoretical concentration coefficient of thermal (thermoelastic) stresses arising at the boundary of the heat spot, under local thermal action on an unloaded model made of piezo-optical material, is directly proportional to the maximum order of the strip (n max ) and inversely proportional to the nominal order of the strip (n nom ). The theoretical coefficient of concentration of thermal (thermoelastic) stresses is a dimensionless quantity. The maximum order of the strip (n max ) is taken to be the largest order of the strip at the place of concentration of thermal (thermoelastic) stresses at the boundary of the local heat spot, and the nominal order of the strip (n nom ) is taken to be the order of the strip, which is determined in the section with a uniform uniaxial stress distribution or on a section remote from the boundary of the local heat spot at a distance equal to from 1 to 3 radii of the local heat spot (R p ).
Порядок полосы определяется по графическим зависимостям (Фиг. 14), либо можно воспользоваться точным измерением порядка полос в рассматриваемой точке на контуре методом компенсации. Исследована интерференционная картина возникающих термических (термоупругих) напряжений при воздействии на пьезооптическую модель локального теплового потока и определен теоретический коэффициент концентрации термических (термоупругих) напряжений, возникающих в модели из пьезооптического материала при локальном тепловом воздействии, в этом случае составит Кт=2,95…3,25.The order of the band is determined by the graphical dependencies (Fig. 14), or you can use the exact measurement of the order of the bands at the point under consideration on the contour by the compensation method. The interference pattern of the arising thermal (thermoelastic) stresses under the action of a local heat flux on the piezo-optical model is investigated and the theoretical coefficient of the concentration of thermal (thermoelastic) stresses arising in the model from a piezo-optical material under local thermal action is determined, in this case it will be K t = 2.95 ... 3.25.
Исследована интерференционная картина возникающих термических (термоупругих) напряжений при воздействии на пьезооптическую модель локального теплового потока.The interference pattern of the arising thermal (thermoelastic) stresses under the action of a local heat flux on the piezo-optical model is investigated.
Анализируя возникающую интерференционную картину изоклин и изохром-полос при локальном тепловом воздействии можно сделать ряд важных выводов:Analyzing the resulting interference pattern of isoclines and isochromic bands under local thermal exposure, a number of important conclusions can be drawn:
Первое - установлено наличие значительных термических (термоупругих) напряжений, возникающих в ненагруженной первоначально изотропной однородной модели на границе пятна локального теплового воздействия, подтверждающихся максимальным количеством изохром-полос (N) и максимальным порядком полосы (n) в зоне от -0,5 до +3,0 мм от края локального теплового пятна.First, the presence of significant thermal (thermoelastic) stresses arising in the initially unloaded isotropic homogeneous model at the boundary of the spot of local thermal action was established, which is confirmed by the maximum number of isochromic bands (N) and the maximum order of the strip (n) in the zone from -0.5 to + 3.0 mm from the edge of the local heat spot.
Второе - возникновение термических (термоупругих) напряжений не зависит от диаметра и формы пятна локального теплового воздействия, а возникают они только на границе локального теплового пятна в зоне от -0,5 до +3,0 мм от его края.Second, the occurrence of thermal (thermoelastic) stresses does not depend on the diameter and shape of the spot of the local thermal effect, but they arise only at the boundary of the local heat spot in the zone from -0.5 to +3.0 mm from its edge.
Третье - в ненагруженных моделях в самом нагретом локальном тепловом пятне термические (термоупругие) напряжения практически отсутствуют.Third, in unloaded models in the hottest local heat spot, there are practically no thermal (thermoelastic) stresses.
Четвертое - возникающие действующие и остаточные термические (термоупругие) напряжения при локальном тепловом воздействии соответствуют напряжению сжатия.Fourth, the resulting acting and residual thermal (thermoelastic) stresses under local thermal action correspond to the compression stress.
Пятое - опасность термических (термоупругих) напряжений может учитываться через теоретический коэффициент концентрации термических (термоупругих) напряжений Кт=2,95…3,25.Fifth, the danger of thermal (thermoelastic) stresses can be taken into account through the theoretical coefficient of concentration of thermal (thermoelastic) stresses K t = 2.95 ... 3.25.
Шестое - при реальном локальном высокоинтенсивном тепловом воздействии на материальное твердое тело самым опасным местом является граница пятна локального теплового воздействия и именно в этом месте происходит разрушение реальной конструкции.Sixth, with a real local high-intensity thermal effect on a material solid, the most dangerous place is the boundary of the spot of local thermal effect, and it is in this place that the real structure is destroyed.
Седьмое - действующие и остаточные термические (термоупругие) напряжения на границе локального теплового пятна приводят к снижению предела прочности материала твердого тела или снижению несущей способности конструкции технического устройства, что приводит к их разрушению.Seventh - acting and residual thermal (thermoelastic) stresses at the boundary of a local heat spot lead to a decrease in the ultimate strength of a solid material or a decrease in the bearing capacity of the structure of a technical device, which leads to their destruction.
Целью изобретения является разработка способа разрушения материального твердого тела при ЛВТВ на его поверхность, как минимум двух источников ЛВТВ и направлена на обеспечение эффективных режимов источников ЛВТВ на поверхность материального твердого тела для его разрушения, в том числе технических устройств, выполненных из металлов, сплавов, композиционных материалов, а также оптических и оптико-электронных устройств.The aim of the invention is to develop a method for the destruction of a material solid body with LHTV on its surface, at least two LHTV sources and is aimed at providing effective modes of LHHT sources on the surface of a material solid for its destruction, including technical devices made of metals, alloys, composite materials, as well as optical and optoelectronic devices.
Указанная цель достигается тем, что формируют область воздействия, состоящую из фигур, выбранных из группы: круг, овал, эллипс, исходя из условий достижения максимального коэффициента концентрации термоупругих напряжений, обусловленных интерференцией волн упругости в этой области.This goal is achieved by forming an area of influence, consisting of figures selected from the group: circle, oval, ellipse, based on the conditions for achieving the maximum concentration coefficient of thermoelastic stresses caused by the interference of elastic waves in this area.
На Фиг. 15а представлен вариант формирования области воздействия с использованием двух источников ЛВТВ, образующих на поверхности МТТ локальное тепловое пятно в виде двух круглых фигур с формированием условий для достижения максимального коэффициента концентрации термоупругих напряжений, обусловленных интерференцией волн упругости в данной области.FIG. 15a shows a variant of the formation of the area of influence using two sources of LVTV, which form a local heat spot on the surface of the MTT in the form of two round figures with the formation of conditions for achieving the maximum coefficient of concentration of thermoelastic stresses caused by the interference of elastic waves in this area.
На Фиг. 15б представлен вариант формирования области воздействия с использованием двух источников ЛВТВ, образующих на поверхности МТТ локальное тепловое пятно в виде двух эллипсов или двух овальных фигур с формированием условий для достижения максимального коэффициента концентрации термоупругих напряжений, обусловленных интерференцией волн упругости в данной области.FIG. 15b shows a variant of the formation of the area of influence using two sources of LVTV, forming on the surface of the MTT a local heat spot in the form of two ellipses or two oval figures with the formation of conditions for achieving the maximum coefficient of concentration of thermoelastic stresses caused by the interference of elastic waves in this area.
На Фиг. 16а представлен вариант формирования области воздействия с использованием трех источников ЛВТВ, образующих на поверхности МТТ локальное тепловое пятно в виде трех круглых фигур с формированием условий для достижения максимального коэффициента концентрации термоупругих напряжений, обусловленных интерференцией волн упругости в данной области.FIG. 16a shows a variant of the formation of the area of influence using three sources of LVTV, forming on the surface of the MTT a local heat spot in the form of three round figures with the formation of conditions for achieving the maximum coefficient of concentration of thermoelastic stresses caused by the interference of elastic waves in this area.
На Фиг. 16б представлен вариант формирования области воздействия с использованием трех источников ЛВТВ, образующих на поверхности МТТ локальное тепловое пятно в виде трех эллипсов или трех овальных фигур с формированием условий для достижения максимального коэффициента концентрации термоупругих напряжений, обусловленных интерференцией волн упругости в данной области.FIG. 16b shows a variant of the formation of the area of influence using three sources of LVTV, forming on the surface of the MTT a local heat spot in the form of three ellipses or three oval figures with the formation of conditions for achieving the maximum concentration coefficient of thermoelastic stresses caused by the interference of elastic waves in this area.
Где:Where:
1 - локальное тепловое пятно на поверхности материального твердого тела при локальном высокоинтенсивном тепловом воздействии;1 - a local heat spot on the surface of a material solid at a local high-intensity thermal effect;
2 - область максимальных термоупругих напряжений или область достижения максимального коэффициента концентрации термоупругих напряжений.2 - the region of maximum thermoelastic stresses or the region of achieving the maximum coefficient of concentration of thermoelastic stresses.
Цель изобретения достигнута, использование описанного способа позволяет разрушать материальное твердое тело при локальном высокоинтенсивном тепловом воздействии на его поверхность с использованием, как минимум, двух источников ЛВТВ, формирующих область термоупругих напряжений исходя из условий достижения максимального коэффициента концентрации термоупругих напряжений, обусловленных интерференцией волн упругости в этой области.The purpose of the invention has been achieved, the use of the described method makes it possible to destroy a material solid under a local high-intensity thermal effect on its surface using at least two sources of high-voltage heat-resistant materials, which form the region of thermoelastic stresses based on the conditions for achieving the maximum coefficient of concentration of thermoelastic stresses caused by the interference of elastic waves in this area.
Литература:Literature:
1. Есаулов С.К. Отчет о НИР. Исследование стойкости материалов и элементов конструкции технических устройств к термическим воздействиям, МО СССР, Рига, 1990, 158 с.1. Esaulov S.K. Research report. Investigation of the resistance of materials and structural elements of technical devices to thermal effects, Ministry of Defense of the USSR, Riga, 1990, 158 p.
2. Костоглотов А.И., Баскаков В.Н., Краснов А.А, Юнак Ю.И., Поведение тонкостенных цилиндрических оболочек при локальном тепловом ударе. Киев, Наук. думка, Проблемы прочности, 1987, №7, с. 71-73.2. Kostoglotov AI, Baskakov VN, Krasnov AA, Yunak YI, Behavior of thin-walled cylindrical shells at local thermal shock. Kiev, Nauk. dumka, Problems of Strength, 1987, no. 7, p. 71-73.
3. Есаулов С.К., Кукушкин С.С. Статья. Системные опытно-теоретические исследования поведения тонкостенных цилиндрических оболочек при действии эксплуатационных нагрузок и локальном воздействии высокоинтенсивных источников тепла, МО РФ, Труды 4 ЦНИИ МО РФ, №112, 2013, с. 11-19.3. Esaulov S.K., Kukushkin S.S. Article. System experimental-theoretical studies of the behavior of thin-walled cylindrical shells under the action of operational loads and local action of high-intensity heat sources, Ministry of Defense of the Russian Federation, Proceedings of the Central Research Institute of the Ministry of Defense of the Russian Federation, No. 112, 2013, p. 11-19.
4. Есаулов С.К., Кукушкин С.С. Статья. Экспериментально-теоретические исследования картины напряженно-деформированного состояния элементов конструкции технических устройств, при локальном тепловом воздействии, МО РФ, Труды 4 ЦНИИ МО РФ, №112, 2013, с. 27-34.4. Esaulov S.K., Kukushkin S.S. Article. Experimental and theoretical studies of the picture of the stress-strain state of structural elements of technical devices under local thermal impact, Ministry of Defense of the Russian Federation, Proceedings of the 4 Central Research Institute of the Ministry of Defense of the Russian Federation, No. 112, 2013, p. 27-34.
5. Есаулов С.К., Кукушкин С.С. Статья. Результаты экспериментальных исследований опасности температурных напряжений на границе пятна нагрева с помощью коэффициента концентрации термических напряжений, МО РФ, Труды 4 ЦНИИ МО РФ, №112, 2013, с. 35-43.5. Esaulov S.K., Kukushkin S.S. Article. Results of experimental studies of the hazard of temperature stresses at the boundary of the heating spot using the coefficient of thermal stress concentration, Ministry of Defense of the Russian Federation, Proceedings of the Central Research Institute of the Ministry of Defense of the Russian Federation, No. 112, 2013, p. 35-43.
6. Есаулов С.К., Захаров Н.С. Отчет о НИР. B-1/ВИКор, ОАО «ВИКор», 2013, 147 с.6. Esaulov S.K., Zakharov N.S. Research report. B-1 / VIKor, JSC VIKor, 2013, 147 p.
7. А.Я. Александров, М.Х. Ахметзянов. Поляризационно-оптические методы механики деформируемого тела. М., «Наука», 1973, с. 72-73, 80-93, 106-112, 128-144, 217, 234-238, 362-365, 483-487.7. A.Ya. Alexandrov, M.Kh. Akhmetzyanov. Polarization-optical methods of deformable body mechanics. M., "Science", 1973, p. 72-73, 80-93, 106-112, 128-144, 217, 234-238, 362-365, 483-487.
8. Есаулов С.К., Кукушкин С.С., Дюндиков Е.Т., Чепелев А.В., Белов А.Н., Трифонова М.А. Статья, Экспериментальные исследования картины напряженно-деформированного состояния и поля термических напряжений, возникающих в элементах конструкции и материалах технических устройств при локальном тепловом воздействии на моделях из пьезооптического материала. Двойные технологии, Издательско-полиграфический центр ЗАО «ПСТМ», 2016, №2, с. 70-76.8. Esaulov S.K., Kukushkin S.S., Dyundikov E.T., Chepelev A.V., Belov A.N., Trifonova M.A. Article, Experimental studies of the picture of the stress-strain state and the field of thermal stresses arising in structural elements and materials of technical devices under local thermal action on models made of piezo-optical material. Dual technologies, Publishing and Printing Center of CJSC "PSTM", 2016, No. 2, p. 70-76.
9. Есаулов С.К. (RU). Патент на изобретение RU №2610219, 08.02.2017. Способ исследования напряжений и деформаций твердого материального тела поляризационно-оптическим методом на модели из пьезооптического материала при воздействии на нее локального теплового потока, 1 н. и 23 з.п. формулы.9. Esaulov S.K. (RU). Patent for invention RU No. 2610219, 08.02.2017. A method for studying the stresses and strains of a solid material by the polarization-optical method on a model made of a piezo-optical material when exposed to a local heat flux, 1 n. and 23 p.p. formulas.
10. Есаулов С.К. (RU). Патент на изобретение RU №2621458, 06.06.2017. Способ исследования термических напряжений возникающих в твердом материальном теле поляризационно-оптическим методом на модели из пьезооптического материала при воздействии на нее локального теплового потока, с определением теоретического коэффициента концентрации термических напряжений, 1 н. и 34 з.п. формулы.10. Esaulov S.K. (RU). Patent for invention RU No. 2621458, 06.06.2017. A method for studying thermal stresses arising in a solid material by the polarization-optical method on a model made of piezo-optical material when exposed to a local heat flux, with the determination of the theoretical coefficient of thermal stress concentration, 1 n. and 34 p.p. formulas.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020133931A RU2756998C1 (en) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | Method for destroying material solid body under local highly intensive heat impact on surface thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020133931A RU2756998C1 (en) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | Method for destroying material solid body under local highly intensive heat impact on surface thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2756998C1 true RU2756998C1 (en) | 2021-10-08 |
Family
ID=78000160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020133931A RU2756998C1 (en) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | Method for destroying material solid body under local highly intensive heat impact on surface thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2756998C1 (en) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU631209A1 (en) * | 1977-02-21 | 1978-11-05 | Новомосковский Филиал Московского Химикотехнологического Института Им.Д.И.Менделеева | Mineral disintegration method |
| SU1645509A1 (en) * | 1988-05-04 | 1991-04-30 | Стахановский Филиал Коммунарского Горно-Металлургического Института | Method of rock fracture with laser radiation |
| US20050082400A1 (en) * | 2003-10-01 | 2005-04-21 | Norichika Yamauchi | Method of crushing silicon blocks |
| RU2483214C1 (en) * | 2011-10-27 | 2013-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) | Method for determining specific surface energy of destruction of solid bodies |
| RU2533790C1 (en) * | 2013-07-30 | 2014-11-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Method of destruction of oversized rocks using laser exposure and robotic centre for its implementation |
| CN104624338A (en) * | 2015-03-13 | 2015-05-20 | 苏州圣谱拉新材料科技有限公司 | Heated and stimulated crusher |
| RU2610219C1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-02-08 | Сергей Константинович Есаулов | Polarization-optical method of analyzing stress and deformation of solid material body using model made of piezo-optical material exposed to local heat flux |
| RU2621458C1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-06 | Сергей Константинович Есаулов | Method of investigating thermal stresses arising in solid material body with polarization-optical method on model from piezo-optical material under local heat flow impact on them with theoretical coefficient determination of thermal stress concentration |
| RU2701775C1 (en) * | 2018-11-06 | 2019-10-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" (ФГБОУ ВО "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина, ТГУ им. Г.Р. Державина") | Method for determining kinetic thermophysical properties of solid materials |
-
2020
- 2020-10-15 RU RU2020133931A patent/RU2756998C1/en active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU631209A1 (en) * | 1977-02-21 | 1978-11-05 | Новомосковский Филиал Московского Химикотехнологического Института Им.Д.И.Менделеева | Mineral disintegration method |
| SU1645509A1 (en) * | 1988-05-04 | 1991-04-30 | Стахановский Филиал Коммунарского Горно-Металлургического Института | Method of rock fracture with laser radiation |
| US20050082400A1 (en) * | 2003-10-01 | 2005-04-21 | Norichika Yamauchi | Method of crushing silicon blocks |
| RU2483214C1 (en) * | 2011-10-27 | 2013-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) | Method for determining specific surface energy of destruction of solid bodies |
| RU2533790C1 (en) * | 2013-07-30 | 2014-11-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Method of destruction of oversized rocks using laser exposure and robotic centre for its implementation |
| CN104624338A (en) * | 2015-03-13 | 2015-05-20 | 苏州圣谱拉新材料科技有限公司 | Heated and stimulated crusher |
| RU2610219C1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-02-08 | Сергей Константинович Есаулов | Polarization-optical method of analyzing stress and deformation of solid material body using model made of piezo-optical material exposed to local heat flux |
| RU2621458C1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-06 | Сергей Константинович Есаулов | Method of investigating thermal stresses arising in solid material body with polarization-optical method on model from piezo-optical material under local heat flow impact on them with theoretical coefficient determination of thermal stress concentration |
| RU2701775C1 (en) * | 2018-11-06 | 2019-10-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" (ФГБОУ ВО "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина, ТГУ им. Г.Р. Державина") | Method for determining kinetic thermophysical properties of solid materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2668813C (en) | Photoelastic coating for structural monitoring | |
| CA2667458C (en) | Infrared ndi for detecting shallow irregularities | |
| US6422741B2 (en) | Method for nondestructive/noncontact microwave detection of electrical and magnetic property discontinuities in materials | |
| RU2621458C1 (en) | Method of investigating thermal stresses arising in solid material body with polarization-optical method on model from piezo-optical material under local heat flow impact on them with theoretical coefficient determination of thermal stress concentration | |
| Ning et al. | Dynamic strain distribution measurement and crack detection of an adhesive-bonded single-lap joint under cyclic loading using embedded FBG | |
| RU2610219C1 (en) | Polarization-optical method of analyzing stress and deformation of solid material body using model made of piezo-optical material exposed to local heat flux | |
| US4868768A (en) | Optical absorption measurement system | |
| RU2756998C1 (en) | Method for destroying material solid body under local highly intensive heat impact on surface thereof | |
| RU2756936C1 (en) | Method for destroying material solid body under local highly intensive heat impact on surface thereof | |
| RU2756935C1 (en) | Method for destroying material solid body under local highly intensive heat impact on surface thereof | |
| Froustey et al. | Design of an impact loading machine based on a flywheel device: Application to the fatigue resistance of the high rate pre-straining sensitivity of aluminium alloys | |
| McLaughlin et al. | Non-destructive examination of fibre composite structures by thermal field techniques | |
| Sakata et al. | Development of a novel non-contact inspection technique to detect micro cracks under the surface of a glass substrate by thermal stress-induced light scattering method | |
| Matveenko et al. | Investigation of fiber Bragg grating's spectrum response to strain gradient | |
| Greene et al. | Grating-based optical fiber corrosion sensors | |
| CN113281011A (en) | Magneto-refractive optical fiber refractive index measuring system | |
| KR101519594B1 (en) | Calibration test piece unit and nondestructive infrared thermography system and method using thereof | |
| Théroux et al. | Square heating applied to shearography and active infrared thermography measurements coupling: from feasibility test in laboratory to numerical study of pultruded CFRP plates glued on concrete specimen | |
| Huang et al. | Monitoring of bolt clamping force at high temperatures using metal-packaged regenerated fiber Bragg grating strain sensors | |
| Shishkin et al. | Fiber-optic sensors based on FBGs with increased sensitivity difference embedded in polymer composite material for separate strain and temperature Measurements | |
| Collins | Damage detection in composite materials using acoustic emission and self-sensing fibres | |
| Ajmal et al. | A comparison of the use of 3D DIC and thermography in determining the size and growth of delaminations in woven GFRP epoxy laminates | |
| Dahmani et al. | Fracture of fused silica with 351 nm laser-generated surface cracks | |
| SUZUKI et al. | Quantitative Evaluation of Polarized Emissivity and Polarized Reflectivity using Infrared Thermographic Instrument | |
| Eto et al. | Infrared radiation properties of the carbon–carbon composite and their application to nondestructive detection of its defects |