Раз уж мы начали разговор о деформациях пен, то давайте пройдемся по этой теме до конца.
После проведения расчета методом конечных элементов, стоило бы проверить правильность расчета практикой. Сделать это на монтажной пене – задача как минимум нетривиальная: непонятно, как заранее задать размер ячеек и плотность их «упаковки».
Поэтому мы пошли другим путем. По сути наша задача состояла в проверке, будут ли перекрываться области концентрации напряжения от двух пор. Зачем для этого использовать именно монтажную пену?
Вот что мы сделали.
Описание эксперимента
Установка для испытаний представляла собой металлическую раму, в которой закреплялись две траверсы. Одну траверсу приварили к раме, вторую – к автомобильному домкрату: иным способом растянуть образец не получалось из-за его жесткости.
С помощью металлической линейки определялась начальная и конечная длина образца в момент разрыва. Образцы представляли собой прямоугольники листовой резины толщиной 1 мм с отверстиями в центральной части.
Отверстия сначала вырезали с помощью ножниц, но выяснилось, что даже небольшой заусенец создавал концентрацию напряжений не в том месте, где она возникает согласно расчету МКЭ. Поэтому в итоге отверстия вырезали с помощью специально изготовленных штампов.
Диаметр малых отверстий составлял 2 мм, больших – 82 мм. Расстояние между отверстиями – 2 мм, поэтому малое отверстие «помещается» внутри зоны концентрации напряжения большого отверстия.
Результаты эксперимента
Значения относительного удлинения на разрыв для всех девяти образцов представлены в таблице.
Выводы
Наибольшее удлинение отметили для двух малых пор. Размер отверстий действительно влияет на стойкость материала к удлинению. Наличие большого отверстия ощутимо снижает эластичность материала, если рядом с ним есть другая пора.
При этом эластичность материала практические не зависит от диаметра второго отверстия: разница между вариантами «два больших отверстия» и «большое и малое» объясняется влиянием самих больших пор – их площадь составляет слишком значимую долю относительно площади самого образца.
А что думаете вы? Можно ли так проверить теорию развития деформаций в монтажной пене? Пишите в комментариях к этому посту, ставьте лайк и подписывайтесь на канал.
Приглашаю подписаться и на мой канал в Телеграме, в котором буду выкладывать контент, который никогда не окажется на этом канале в Дзене: https://t.me/+yIYdA9m96NQ3NzE6.