Спосіб ініціювання тріщини в плоских зразках

Изобретение относится к приспособлениям для измерительных устройств, о тличающи хся оптическими средствами измерения. Известен способ инициирования трещины, заключающийся в том, что в плоском образце выполняют инициирующую прорезь, размещают в ней перпендикулярно плоскости образца проводник, выполненный в виде стержня с изоляцией, и пропускают через проводник импульс тока, вызывающий его взрыв [1]. Недостатком этого способа является значительная потеря запасаемой для электровзрыва проводника энергии вследствие того, что лишь малая часть взрывающегося пррводника проходит через сечение образца, в результате чего трещинообразование в материалах с высокой трещиностойкостью, оказывается затруднено, т. к. не достигается достаточно высокая амплитуда импульса давления в прорези. Наиболее близким по технической сущности является способ инициирования трещины в плоских образцах, заключающийся в том, что в образце выполняют инициирующую прорезь, размещают в ней ленточный проводник, изогнутый в виде петли с близкорасположенными сторонами, с изоляцией между сторонами петли и пропускают через проводник импульс тока, вызывающий возникновение сил электромагнитного взаимодействия между близкорасположенными участками проводника [2]. Недостатками этого способа являются невозможность получения интенсивных импульсных нагрузок малой длительности из-за высоких индуктивно-емкостных параметров изогнутого в виде петли ленточного проводника, а также невозможность моделирования прорезью начальной трещины из-за необходимости выполнения прорези значительной ширины для размещения в ней проводника толщиной, достаточной для пропускания через него импульса тока требуемой амплитуды. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ инициирования трещины в плоских образцах путем повышения интенсивности и снижения длительности импульса нагружения так, чтобы обеспечить возможность использования в качестве образца материалов с повышенной трещиностойкостью. Поставленная задача решается тем, что в способе инициирования трещины в плоских образцах, по которому в испытуемом образце выполняют инициирующую прорезь, в которой размещают ленточный проводник в виде петли с изоляцией между его внутренними сторонами, и пропускают через него импульс тока, согласно изобретению, изоляцию выполняют в виде ленты с шириной меньшей ширины проводника, а сам проводник взрывают импульсом тока. При таком выполнении проводника импульсы давления в прорези от электровзрыва каждой из сторон петли проводника суммируются, что приводит к увеличению амплитуды импульса, а выполнение изоляции шириной меньше ширины проводника приводит к замыканию цепи протекания тока, т. е. к снижению длительности импульса нагружения. В результате обеспечивается возможность использования в качестве образцов материалов с повышенной трещиностойкостью. Реализация способа иллюстрируется чертежом. Устройствосодержит образец 1, выполненный из фотоупругого материала в виде пластины, с прорезью 2, в которой размещен ленточный проводник 3, изогнутый в виде петли, между внутренними сторонами которой размещена изоляция 4. Способ реализуется следующим образом. В испытуемом образце 1 выполняют инициирующую прорезь 2, в которой размещают ленточный проводник 3 в виде симметрично изогнутой петли с изоляцией в виде ленты с шириной меньше ширины проводника. Изоляцию размещают между внутренними сторонами изогнутой петли. Затем проводник взрывают импульсом тока. При взрыве проводника в прорези возникает импульс давления, складывающийся из импульсов давления от взрыва каждой из сторон петли проводника. Образующиеся при взрыве проводника пары металла замыкают по краям проводника цепь протекания тока, обрывая при этом ток в петле проводника 3, размещенного в прорези образца 1. что приводит к резкому снижению давления в прорези образца. Определенные с помощью метода фото упругости параметры импульса напряжений в образце составляли: амплитуда до 270 кг/см и длительность до 15 мкс. Под действием импульса давления в прорези образца происходит образование трещины из вершины прорези.