Дослідження міцності багатошарових структур із прозорих діелектриків оптичними методами

Abstract

Комплексно досліджено напружено-деформований та граничний стани багатошарових структур (гомогенних та гетерогенних триплексів) з тріщиноподібними дефектами в їх елементах у діапазоні 213…293 K. Для ефективного визначення коефіцієнтів інтенсивності напружень біля вершин тріщин в органічному та неорганічному склі розвинуто поляризаційно-оптичний метод для величин оптичної анізотропії, менших за 1l, де l – довжина хвилі зондувального випромінювання. Для оцінки граничного стану триплексів, елементами яких є органічне і неорганічне скло та склеювальний шар, запропоновано фізико-механічний критерій граничного стану – критерій тензора діелектричної проникності. Проаналізовано міцність чотирьох варіантів триплексів (гомогенний без та з обрамленням, гетерогенний без та з обрамленням) і вибрано оптимальну конструкцію – гетерогенний триплекс без обрамлення.

Комплексно исследованы напряженно-деформированное и предельное состояния многослойных структур (гомогенных и гетерогенных триплексов) с трещиноподобными дефектами в их элементах в диапазоне 213…293 K. Для эффективного определения коэффициентов интенсивности напряжений возле вершин трещин в органическом и неорганическом стекле развит поляризационно-оптический метод для величин оптической анизотропи, меньших за 1l, где l – длина волны зондирующего излучения. Для оценки предельного состояния триплексов, элементами которых является органическое и неорганическое стекло и склеивающий слой, предложен физико-механический критерий предельного состояния – критерий тензора диэлектрической проницаемости. Проанализирована прочность четырех вариантов триплексов (гомогенный без и с обрамлением, гетерогенный без и с обрамлением) и выбрана оптимальная конструкция – гетерогенный триплекс без обрамления.

The stress-strain state and limiting state of multilayer structures (homogeneous and heterogeneous triplex) with crack-like defects in their elements in the temperature range 213…293 K are studied in a complex. In order to determine effectively the values of the stress intensity factors (SIF) at the crack tips in organic and inorganic glass, the polarizationoptical method was developed for the cases of investigation of small size (to 1l, where l is wavelength of the probe radiation) patterns of optical anisotropy. To assess the limiting state of the triplex, with component parts (elements) that are organic and inorganic glass and cementing the layer, the physicomechanical criterion of the limiting state – the criterion of tensor of dielectric permeability (TDP) is proposed. As a result of the studies four options for constructive solutions of triplex (homogeneous triplex without frame and with frame, heterogeneous triplex without frame and with frame) are analyzed in terms of the strength and the optimum constructive design – heterogeneous triplex without frame – was defined.