Методика эксперимента должна учитывать необходимость введения поправки на начальный период установления соответствующего режима прогрева или разрушения. Поверхностный слой материала толщиной, равной глубине проникновения тепловой волны за время установления, должен быть исключен из рассмотрения, а датчики температуры должны устанавливаться на глубине, большей. Эта глубина в общем случае складывается из толщины слоя материала, унесенного с поверхности за время установления, и из толщины прогретого слоя материала по истечении того же времени. При постоянных теплофизических свойствах материала погрешность этой аппроксимации не превышает 20%. Интересно отметить, что во всем рассмотренном диапазоне параметров т толщина унесенного слоя составляет чуть больше половины соответствующего значения суммарной толщины.
Итак, если первоначальная толщина образца больше величины, рассчитанной по формуле, то процесс нестационарного разрушения всех слоев, удаленных от начальной поверхности на расстояние, будет подобен во времени. С другой стороны, термопара, углубленная на расстояние от первоначальной поверхности, будет фиксировать режим квазистационарного разрушения. Это важное обстоятельство приходится иметь в виду при обработке результатов нестационарных экспериментов, когда тепловой поток и другие внешние параметры непрерывно меняются во времени. В частности, важно установить ту минимальную толщину теплозащитного покрытия, к которой еще можно применять критерии квазистационарного разрушения (например, использовать понятие эффективной энтальпии). Эта оценка производится с помощью двух формул: формулы, дающей время установления квазистационарного режима разрушения, и соотношения для минимальной толщины квазистационарного прогрева. Полное время эксперимента должно быть значительно больше, а толщина теплозащитного покрытия должна превышать. При этом как при расчете, так и при оценке необходимо использовать вместо максимальное значение скорости разрушения внешней поверхности, достигнутое при данном испытании.
11 июля 2012
