×
20.10.2015
216.013.83db

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ВОЛОКОН В ОДНООСНООРИЕНТИРОВАННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛАХ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам определения прочности сцепления волокон в одноосноориентированных волокнистых композитных материалах, применяемых в строительных конструкциях и изделиях. Сущность: осуществляют закрепление цилиндрического образца, имеющего на одном торце буртик, образованный вытачиванием кольцевой прямоугольной канавки, предназначенной для размещения захвата разрывной машины, в захватах разрывной машины. Прикладывают нагрузку и замеряют растягивающее усилие в момент сдвига буртика относительно центральной части образца, а прочность сцепления волокон материала определяют по математической формуле. Технический результат: повышение точности испытания и получение достоверных значений показателя прочности сцепления волокон одноосноориентированных волокнистых композитных материалов. 3 ил.
Основные результаты: Способ испытания образцов из одноосноориентированных волокнистых композитных материалов, включающий закрепление образца в захватах разрывной машины, приложение нагрузки и определение прочности сцепления волокон по математической формуле, отличающийся тем, что способ осуществляется на цилиндрическом образце, имеющем на одном торце буртик, образованный вытачиванием кольцевой прямоугольной канавки, предназначенной для размещения захвата разрывной машины, растягивающее усилие замеряют в момент сдвига буртика относительно центральной части образца, а прочность сцепления волокон материала определяют по математической формуле: где τ - прочность сцепления волокон, Па;P - максимальная разрушающая нагрузка, Н;d - диаметр центральной части образца, м;h - высота буртика, м.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам определения прочности сцепления волокон в одноосноориентированных волокнистых композитных материалах, применяемых в строительных конструкциях и изделиях.

Область применения - строительная отрасль и др. Известен способ определения адгезионной прочности композиционных материалов (RU 2231772), заключающийся в том, что осаживают между плоскими параллельными плитами цилиндрический образец, содержащий концентрические выступающие буртики на торцевых поверхностях, и замеряют усилие пресса при осадке. При этом усилие пресса фиксируют в момент отрыва наружного кольцевого слоя в виде цилиндрической оболочки от центральной части образца, а адгезионную прочность материала рассчитывают по величине измеренного усилия, отнесенного к площади отрыва наружного кольцевого слоя от центральной части образца.

Недостатком способа является нелинейное распределение напряжений по поверхности отрыва - максимальные на уровне середины центральной части и уменьшающиеся к ее краям по нелинейному закону, т.к. зависят от прогиба внешнего кольцевого слоя, соответствующего приложенной нагрузке.

Наиболее близким по техническому решению, принятым за прототип является способ испытания древесины на скалывание вдоль волокон (RU 2295717), заключающийся в том, что нагружение сжимающим усилием осуществляется на контрольных образцах, выполненных в виде двух неподвижных опорных частей и одной скалываемой части, а предел прочности на скалывание вдоль волокон определяют по установленной математической формуле.

Недостатком прототипа является невозможность его применения в исследовании прочностных характеристик композитных материалов небольших размеров. Например, при испытании композитных стержней, арматуры, профильных изделий и т.п., с размерами поперечного сечения 3-5 мм, т.к. размеры дефектных зон, возникающие от действия режущих инструментов при изготовлении предложенной формы образцов, будут соизмеримы с размерами рабочей зоны образца, что приведет к получению недостоверного значения искомого параметра.

Задачей предложенного изобретения является повышение точности испытания и получение достоверных значений показателя прочности сцепления волокон одноосноориентированных волокнистых композитных материалов.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе определения прочности сцепления волокон в одноосноориентированных волокнистых композитных материалах прикладывают растягивающую нагрузку к образцу в виде стержня 1 (Фиг. 1), имеющему на одном торце буртик 4, образованный вытачиванием кольцевой прямоугольной канавки 2, предназначенной для размещения полупластин 5 и 6, обеспечивающих равномерное распределение нагрузки по поверхности буртика, и захвата разрывной машины 7 (или приспособления), усилие замеряют в момент сдвига буртика 4 относительно центральной части образца 3, а прочность сцепления волокон материала определяют по математической формуле:

где τ - прочность сцепления волокон, Па;

Pmax - максимальная разрушающая нагрузка, Н;

d - диаметр центральной части образца, м;

h - высота буртика, м.

На Фиг. 2 приведены размеры образца для испытания. На Фиг. 3 приведена общая схема испытания.

Способ определения прочности сцепления волокон в одноосноориентированных волокнистых композитных материалах осуществляется следующим образом.

На образце цилиндрической формы 1 (Фиг. 1) диаметром D на расстоянии (1/3…1/2)D от одного торца вытачивается кольцевая прямоугольная канавка 2, такой глубины, чтобы центральная часть образца 3 имела круглое поперечное сечение диаметром 1/3D, и шириной, достаточной для размещения распределительных полупластин 5 и 6 и захвата 7 (или приспособления) разрывной машины. Противоположный конец образца закрепляют в верхний захват разрывной машины, а в канавку 2 устанавливают полупластины 5 и 6, обеспечивающие равномерное распределение нагрузки по поверхности буртика 4, и заводят захват разрывной машины 7. Затем прикладывают растягивающую нагрузку и замеряют усилие в момент сдвига буртика 4 относительно центральной части 3 образца.

Напряжение на поверхности сдвига находят по математической формуле

где τ - прочность сцепления волокон, Па;

Pmax - максимальная разрушающая нагрузка, Н;

d - диаметр центральной части образца, м;

h - высота буртика, м.

Отличительными признаками предложенного способа по сравнению с прототипом являются форма образца, его небольшие размеры (можно использовать образцы с размером поперечного сечения 3 мм и более), простота в изготовлении и осуществлении данного метода.

Пример конструктивного воплощения способа

У стержня полимеркомпозитной (базальтопластиковой) арматуры диаметром D=10 мм, на расстоянии 3 мм от одного торца на токарном станке была выполнена кольцевая прямоугольные канавка толщиной 3 мм и глубиной 3 мм. Диаметр центральной части образца составил 4 мм. Испытание провели по вышеуказанной методике. В момент сдвига буртика относительно центральной части образца было зафиксировано усилие Р=120 кгс. В системе СИ: d=0.004 м, h=0.003 м, Pmax=1177 Н.

Прочность сцепления волокон материала оценили по формуле:

Способ испытания образцов из одноосноориентированных волокнистых композитных материалов, включающий закрепление образца в захватах разрывной машины, приложение нагрузки и определение прочности сцепления волокон по математической формуле, отличающийся тем, что способ осуществляется на цилиндрическом образце, имеющем на одном торце буртик, образованный вытачиванием кольцевой прямоугольной канавки, предназначенной для размещения захвата разрывной машины, растягивающее усилие замеряют в момент сдвига буртика относительно центральной части образца, а прочность сцепления волокон материала определяют по математической формуле: где τ - прочность сцепления волокон, Па;P - максимальная разрушающая нагрузка, Н;d - диаметр центральной части образца, м;h - высота буртика, м.
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ВОЛОКОН В ОДНООСНООРИЕНТИРОВАННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛАХ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ВОЛОКОН В ОДНООСНООРИЕНТИРОВАННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛАХ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ВОЛОКОН В ОДНООСНООРИЕНТИРОВАННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛАХ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ВОЛОКОН В ОДНООСНООРИЕНТИРОВАННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛАХ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 81.
10.12.2013
№216.012.8892

Композиция для получения самонесущего теплоизоляционного материала и способ его изготовления

Изобретение относится к области строительства, в частности к производству строительных материалов, и может быть использовано для получения теплоизоляционных самонесущих материалов, для утепления стен, потолков, перегородок и т.п. преимущественно для сельского и индивидуального строительства....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500644
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.896b

Покрытие здания

Изобретение относится к строительству и касается покрытий зданий, выполняемых по прямоугольной сетке колонн. Технический результат изобретения заключается в снижении расхода материала. Покрытие здания включает опертые на колонны шпренгельные фермы, на которые установлены прогоны из спаренных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500861
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.01.2014
№216.012.980c

Узел опирания прогона на ферму

Изобретение относится к строительству и касается узлов опирания прогонов на верхние пояса ферм, в которых узлы ферм из прокатных профилей выполнены с расцентровкой осей сходящихся в узлах стержней. Технический результат изобретения заключается в снижении расхода материала на ферму в прогонных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504623
Дата охранного документа: 20.01.2014
20.04.2014
№216.012.bc05

Термоусаживаемая муфта

Изобретение относится к области соединения неразъемных стыков трубчатых конструкций, трубопроводов из чугунных, стальных, стеклопластиковых, пластмассовых, керамических, стеклянных и других разнородных материалов. Изобретение направлено на увеличение прочности термоусаживающейся муфты,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513861
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.06.2014
№216.012.d675

Опорный узел фермы из швеллеров

Изобретение относится к области строительства и касается опорных узлов ферм. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности ферм из швеллеров путем уменьшения изгибных напряжений в поясах фермы. Опорный узел фермы, выполненной из швеллеров, содержит восходящий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520679
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.dba6

Композиция для получения энергосберегающих покрытий

Изобретение относится к области получения покрытий, обладающих высокими прочностными, термо-, огне- и атмосферостойкими характеристиками для защиты трубопроводов систем теплоснабжения и воздуховодов систем воздушного отопления и вентиляции. Композиция для получения энергосберегающих покрытий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522008
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.08.2014
№216.012.e7a0

Устройство для усиления балочных конструкций

Изобретение относится к строительству, а именно - к усилению балочных конструкций эксплуатируемых зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности за счет выравнивания усилий во всех тяжах шпренгельной системы. Устройство для усиления балочных конструкций...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525089
Дата охранного документа: 10.08.2014
27.08.2014
№216.012.f0d1

Способ получения высоконаполненной древесно-полимерной композиции на основе поливинилхлорида

Изобретение относится к технологии получения поливинилхлоридных (ПВХ) композиций с использованием в качестве органического наполнителя древесной муки для изготовления высоконаполненных древесно-полимерных материалов. Способ получения высоконаполненной древесно-полимерной композиции заключается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527468
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.f0d3

Битумно-уретановое вяжущее и способ его получения

Изобретение относится к получению битумно-уретановых вяжущих для гидроизоляционных и антикоррозионных материалов и асфальтобетонных смесей. Вяжущее содержит битум, продукт алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов и изоцианатный компонент. Соотношение компонентов следующее, мас.ч.: битум -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527470
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.09.2014
№216.012.f1cf

Энергосберегающий регулятор расхода воздуха систем естественной вентиляции

Изобретение относится к вентиляции зданий и предназначено для исключения переохлаждения воздуха в помещениях и экономии тепла в холодный период года. Изменяющаяся температура наружного воздуха, а значит, перепад давления воспринимается заслонкой, закрепленной на горизонтальной поворотной оси....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527725
Дата охранного документа: 10.09.2014
Показаны записи 1-10 из 95.
27.06.2013
№216.012.504d

Фиброцементная смесь

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно крупноразмерных тонкостенных панелей. Технический результат - повышение прочности на изгиб готового изделия с одновременным снижением расхода портландцемента. Фиброцементная смесь содержит портландцемент, песок кварцевый,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486150
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.07.2013
№216.012.53f3

Композиция для получения сыпучих теплоизоляционных материалов и способ ее приготовления

Изобретение относится к области строительства, в частности к производству строительных материалов, и может быть использовано для получения сыпучих материалов для теплоизоляции стен, потолков, перегородок и т.п. преимущественно для сельского и индивидуального строительства. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487094
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.07.2013
№216.012.5762

Способ возведения арочного здания

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам возведения арочных зданий с несущими конструкциями из однотипных элементов. Изобретение направлено на снижение расхода стали на фасонки и повышение надежности и долговечности несущих конструкций арочного здания. Однотипные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487978
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.08.2013
№216.012.60c8

Способ усиления клеефанерной двутавровой балки

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления клеефанерной двутавровой балки. Технический результат заключается в повышении прочности соединения фанерной стенки с поясами балки. Способ усиления заключается в увеличении площади контакта части плоской фанерной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490408
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6162

Воздухораспределитель

Предлагаемое изобретение может использоваться в качестве универсального распределителя приточного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования помещений общественного и производственного назначения больших объемов и/или с высокими потолками, где необходимо обеспечить раздачу значительных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490562
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.11.2013
№216.012.8294

Стыковое соединение

Изобретение относится к области строительства, в частности к стыковому соединению. Технический результат заключается в повышении несущей способности соединения. Стыковое соединение включает концы соединяемых элементов с раздельными по высоте сечения фланцами и стяжные болты. Между раздельными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499104
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.12.2013
№216.012.8887

Органоминеральный модификатор для фиброцементных композиций

Изобретение относится к органоминеральным модификаторам фиброцементных композиций и может найти применение при производстве фиброцементных плит. Технический результат заключается в повышении прочности, морозостойкости, снижении водопоглощения фиброцементных плит. Органоминеральный модификатор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500633
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.8892

Композиция для получения самонесущего теплоизоляционного материала и способ его изготовления

Изобретение относится к области строительства, в частности к производству строительных материалов, и может быть использовано для получения теплоизоляционных самонесущих материалов, для утепления стен, потолков, перегородок и т.п. преимущественно для сельского и индивидуального строительства....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500644
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.896b

Покрытие здания

Изобретение относится к строительству и касается покрытий зданий, выполняемых по прямоугольной сетке колонн. Технический результат изобретения заключается в снижении расхода материала. Покрытие здания включает опертые на колонны шпренгельные фермы, на которые установлены прогоны из спаренных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500861
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8dd0

Болтовое соединение тонкого листа с толстым

Изобретение относится к области строительства, в частности к болтовым соединениям тонкого листа с толстым, и направлено на повышение прочности соединения. Болтовое соединение тонкого листа с толстым, включающее тонкий лист, выполненный с отверстием для прохождения болта, и толстый лист,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501987
Дата охранного документа: 20.12.2013
+ добавить свой РИД