Приложение С (обязательное). Определение статической величины n с помощью осевого растяжения

Приложение С
(обязательное)

Определение
статической величины n с помощью осевого растяжения

Данный метод предназначен для определения статических параметров усталости (статической n величины - ) отдельных отрезков оптического волокна в напряженном состоянии. При использовании данного метода испытывают волокно для определения характеристик статической усталости путем изменения величины прикладываемого усилия.

С.1 Испытательное оборудование

Варианты испытательных установок схематично показаны на рисунке С.1. Каждая установка состоит из устройства для приложения нагрузки к волокну и устройства фиксации времени до разрыва. Если не указано иное в технических условиях на конкретное изделие, то измерительная база волокна, то есть расстояние между натяжными барабанами, должна быть 500 мм.

С.1.1 Крепление концов образца

См. А.1.1.

С.1.2 Приложение нагрузки к волокну

Нагрузку к волокну прикладывают посредством подвешивания на натяжной барабан груза известной массы (см. рисунок С.1). Несколько образцов испытывают при заданном номинальном значении нагрузки. Отличие действительной величины прилагаемой нагрузки от требуемого значения может повлиять на качество измерений. Для метода простого расчета медианных значений разброс значений нагрузки для заданного номинального значения должен быть в пределах 0,5% номинала. Для гомологичного метода и метода оценки максимального правдоподобия для использования в расчетах должно регистрироваться точное значение нагрузки для каждого образца. См. С.4.2.

"Рисунок С.1 - Схема возможной установки для определения статической усталости (при растяжении)"

С.1.3 Измерение времени до разрыва

Существует много способов измерения времени до разрыва, удовлетворяющих требованиям данного метода испытания. Один из способов измерения времени до разрыва - поместить таймеры под подвешенные грузы, используемые для приложения нагрузки.

C.2 Испытательная группа образцов

C.2.1 Количество образцов в группе для каждого номинального значения нагрузки

Если не указано иное в технических условиях на конкретное изделие, то в испытательных группах для каждого номинального значения нагрузки должно быть не менее 15 образцов.

С.3 Проведение испытания

Проводят испытания минимум с пятью различными номинальными значениями прикладываемых нагрузок . Номинальные значения нагрузки выбирают так, чтобы медианные значения времени до разрыва лежали в диапазоне от 1 ч до 30 дней и находились на относительно равном расстоянии на логарифмической шкале. Нагрузки, которые обеспечивают выполнение данных условий для стандартного кварцевого волокна, находятся в диапазоне от 30 до 50 Н.

Так как время до разрыва зависит как от разрывного усилия, так и от параметра усталости, действительные номинальные значения прикладываемых нагрузок и их число могут быть многократно определены. В качестве альтернативы в начале измерений значения прикладываемых нагрузок могут находиться в широком диапазоне. Данные испытаний наборов образцов, которые в ходе испытания слишком быстро разрушились или для их разрушения потребовалось слишком много времени, могут не учитываться.

После завершения предварительного кондиционирования волокно устанавливают в испытательной установке. Отслеживают и регистрируют время до разрыва для каждого образца. При испытании некоторого набора испытательных групп образцов при установленном номинальном значении нагрузки после испытания медианного образца испытание может быть завершено. То есть если больше чем в половине испытательных групп образцы разорвались в результате испытания, то можно производить расчеты до разрыва образцов в оставшихся испытательных группах. Для каждого измерения должна быть вычислена и указана в отчете среднеквадратическая ошибка при расчетах. Если не указано иное в технических условиях на конкретное изделие, то среднеквадратическая ошибка при расчетах должна быть меньше единицы.

С.4 Расчеты

С.4.1 Разрывное усилие

См. А.4.1 (приложение А).

С.4.2 Статический параметр стойкости к коррозии в напряженном состоянии (при растяжении)

Если не указано иное, то нижеприведенный метод должен использоваться для определения . В качестве альтернативы для определения могут использоваться другие методы, например гомологичный метод или метод оценки максимального правдоподобия [см. А.4 (приложение А)].

С.4.3 Метод простого расчета медианных значений

Данный метод не требует линейности графика функции распределения Вейбулла. Так как при расчетах используются не все данные, среднеквадратическая ошибка данного метода может быть больше, чем при расчетах другими методами. Для каждого номинального значения нагрузки определяют медианное значение времени до разрыва . Подгоняют данные под следующую модель линейной регрессии путем минимизации суммы квадратичных ошибок:

- In() + точка пересечения = ln().

(С.1)

Среднеквадратическая ошибка при вычислении может быть найдена с помощью большей части статистических пакетов. Медианные значения In() и In() также указывают в отчете. Точку пересечения в вышеупомянутом уравнении находят следующим образом:

точка пересечения = медианное значение [In()] + медианное значение [ln()].

(С.2)

С.5 Результаты испытания

В отчете по испытанию указывается следующая информация:

- идентификация волокна;

- дата проведения испытания;

- статический параметр стойкости к коррозии в напряженном состоянии (при растяжении) (другие параметры - в стадии рассмотрения).

По запросу представляют следующую информацию:

- диаметр волокна;

- диаметр по оболочке (если она учитывается);

- внешние условия при проведении испытания;

- измерительная база волокна;

- первоначальное количество образцов в испытательной группе для каждого номинального значения нагрузки и число этих номинальных нагрузок;

- время предварительной подготовки образцов при воздействии внешних условий, где применяется;

- метод расчета разрывного усилия.

Если используется метод, приведенный в А.3 (приложение А), то в отчете указывают модуль Юнга сердцевины и оболочки волокна;

- значения номинальных нагрузок.