Устройство для определения механических характеристик материалов с нелинейными упругопластическими свойствами

Устройство для определения механических характеристик материалов с нелинейными упругопластическими свойствами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет повысить информативность путем определения касательного модуля и условного предела пропорциональности. При деформировании образца материала в два элемента 6 и 7 запоминания записывается значение напряжения, при двух заданных значениях деформации образца. По этим значениям с помощью двух блоков 10 и 11 вычитания , двух масштабных усилителей 16 и 17 и двух усилителей 9 и 12 с коэффициентами усиления два и четыре соответственно производится вычисление модуля нормальной упругости, секущего модуля, тангенциального модуля и коэффициента разупрочнения. При дальнейшей деформации образца в момент достижения предела пропорциональности в третий элемент В запоминания записывается значение напряжения , соответствующее условному пределу пропорциональности. 1 ил. S (Л &9 СЛ СО ы ГЧ)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А2

„„SU„„1293537 (51)4 С 01 N 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3,.

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕР;., (61) 1155900 (21) 3958990/25-28 (22) 02. 10.85 (46) 28.02.87. Бюл. М 8 (71) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР (72) В.В.Васильев, А.Ф.Войтенко, Ю.Д.Скрипник, И.А.Табунщик и К.В.Шелехов (53) 620. 172.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1155900, кл. С 01 N 3/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ

С НЕЛИНЕЙ1ЦИИ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКИИИ

СВОЙСТВАМИ (57) Изобретение относится к испытательной технике и позволяет повысить информативность путем определения касательного модуля и условного предела пропорциональности.

При деформировании образца материала в два элемента 6 и 7 запоминания записывается значение напряженйя при двух заданных значениях деформации образца. По этим значениям с помощью двух блоков 10 и 11 вычитания, двух масштабных усилителей 16 и 17 и двух усилителей 9 и 12 с коэффициентами усиления два и четыре соответственно производится вычисление модуля нормальной упругости, секущего модуля, тангенциального модуля и коэффициента разупрочнения.

При дальнейшей деформации образца в момент достижения предела пропорциональности в третий элемент 8 запоминания записывается значение напряжения, соответствующее условному пределу пропорциональности. 1 ил.

129 353

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для определения упругих характеристик материалов, Цель изобретения — повышение информативности путем определения касательного модуля и условного предела. пропорциональности.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит узел 1 деформирования образца материала, датчик

2 напряжения, датчик 3 деформации, усилители 4,5 сигналов датчиков напряжения и деформации соответственно, элементы 6-8 запоминания, усилитель

9 с коэффициентом усиления, равным ,двум, блоки 10, 11 вычитания, усили тель 12 с коэффициентом усиления, равным четырем, переключатели 13-15, масштабные усилители 16, 17, измерительный прибор 18, пороговые блоки

19 20, уровень срабатывания первого из которых в два раза ниже, чем уровень срабатывания второго, блоки

21, 22 перемножения, сумматор 23 и элемент 24 сравнения.

Датчик 3 деформации через усилитель 5 соединен с входами пороговых блоков 19, 20 и блоков 21, 22 перемножения, выход датчика 2 напряжения соединен через усилитель 4 с информационными входами элементов 6-8 запоминания и с первым входом элемента 24 сравнения. Выход порогового блока 19 через элемент 6 запоминания и усилитель 12 соединен с первыми входами блоков 10, 11 вычитания, выход порогового блока 20 соединен с управляющим входом элемента 24 сравнения и через элемент 7 запоминания и усилитель 9 - с вторым входом бло ка 10 вычитания. Выход элемента 7 запоминания соединен с первым контак4S том переключателя 14 и с вторым входом блока 11 вычитания, выход которого соединен с вторым контактом переключателя 14 выход усилителя 9 через переключатель 15 соединен с третьим входом блока 11 вычитания, выход блока 10 вычитания через уси-. литель 16 соединен с первым контактом переключателя 13 и вторым входом блока 21 перемножения, общий контакт переключателя 14 через усилитель 1/ соединен с первым входом сумматора

23 и с вторым контактом переключателя 13, общий контакт которого соеди7 2 нен с измерительным прибором 18. Выход блока 21 перемножения соединен с. вторым входом сумматора 23, выход которого соединен с вторым входом блока 22 перемножения. ,. Выход блока. 22 перемножения соединен с вторым входом элемента 24 сравнения, выход которого соединен с управляющими: входами элемента 8 запоминания и узла 1 деформирования, выход элемента. 8 запоминания соединен с третьим контактом переключателя 13.

Устройство работает следующим образом.

При деформировании образца (не показан) материала, закрепленного в узле 1 деформирования, сигналы датчи ков 2 и 3 напряжения и деформации усиливаются соответственно усилителями 4 и 5. Усиленный сигнал датчика

2 напряжения поступает на информационные входы всех элементов 6-8 запоминания. У .иленный сигнал датчика

3 деформации поступает на входы пороговых блоков 19, 20. При достижении деформацией значения Я,/2, где

F, — заданная деформация, срабатывает пороговый блок 19, записывая в элемент 6 запоминания напряжение, пропорциональное величине механического напряжения 0 (Е/2) . При достижении деформацией значения C срабатывает пороговый блок 20, записывая во второй элемент 7 запоминания напряжение, пропорциональное механическому напряжению > (Я, ) . Ha выходах усилителей 12 и 9 при этом формируются сигналы, пропорциональные соответственно 4о(8,/2) и 2a(E,).

Одновременно сигналы, пропорциональные 46(Е,/2), б (.) и 2б(с, ), через переключатель 15 поступают на входы блока 11 вычитания, на выходе которого при разомкнутом переключателе

15 формируется сигнал, пропорциональный 4б(Е„/2) — б (Е„), а при замкнутом переключателе 15 — сигнал, пропорциональный 46(Е /2) — 36(F ) .

Аналогичным образом на выходе блока

10 вычитания формируется сигнал, пропорциональный 26(c.) — 4б (/2), который умножается масштабным усили-0 телем 16 на величину E, т.е. на первом контакте переключателя 13 формируется сигнал, пропорциональный коэффициенту Р разупрочнения, равному

1293537 (Š— Р. Е()) Е (t) =G (t) цуцуи. Заказ 375/44

Тираж 777 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Р = (2o(E,) — 46 (Е /2)1/Е,, а на выходе усилителя 17 с масштабирующим коэффициентом с формируется при разомкнутом переключателе 15 сиг- 5 нал, пропорциональный модулю Е нормальной упругости, если общий контакт переключателя 14 соединен с его вторым контактом, или секущему модулю Е, если общий контакт переключаf0 теля 14 соединен с первым его контактом, где Е = (46(Е /2) — 6 (C.))/Z.;

Е, = 0 (C.)/Ê.

При замкнутом переключателе 15, если общий контакт переключателя 14 соединен с его вторым контактом, на выходе масштабного усилителя 17 формируется сигнал, пропорциональный ка20 сательному модулю Е где Е = t 4б(Е /2) — Зб(Я )) /с

В момент срабатывания порогового блока 20 разблокируется элемент 24 сравнения, на первый вход которого с выхода усилителя 4 поступает сигнал, пропорциональный напряжению

6(t) в текущий момент времени. На

30 входы блока 21 перемножения поступают сигналы, пропорциональные текущему значению деформации с выхода усилителя 5 и вычислительному значению коэффициента P разупрочнения с выхода масштабного усилителя 16, и 35 на выходе блока 21 формируется сигнал, пропорциональный их произведению.

Этот сигнал суммируется в сумматоре 23 с сигналом, пропорциональным модулю Е нормальной упругости, при разомкнутом переключателе 15 и замкнутых общем и втором контактах переключателя 14. Результирующий сигнал поступает в блок 22 перемножения, с выхода которого сигнал, равный (E — Р.F„(t)i.c (t), поступает на второй вход элемента 24 сравне50 ния. Как только напряжение достигает предела пропорциональности и уравнение перестает выполняться, элемент 2ч сравнения выдает управляющий сигнал для записи в элемент 8 запоминания значения условного предела пропорциональности C и отключения узла

tlat

1 деформирования . При манипулировании переключателями 13-15 на вход измерительного прибора 18 могут поочередно подаваться все перечисленные характеристики.

Формула изобретения

Устройство для определения механических характеристик материалов с нелинейными упругопластическими свойствами по авт. св. ¹ 1155900, о т личающееся тем,что,с целью повышения информативности путем определения касательного модуля и условного предела пропорциональности, оно снабжено третьим элементом запоминания, третьим переключателем, двумя блоками перемножения, сумматором и элементом сравнения, первый блок вычитания .выполнен с тремя входами, а второй переключатель — с тремя входными контактами, выход усилителя сигналов датчика деформации соединен с первыми входами блоков перемножения, выход усилителя сигналов датчика напряжения соединен с входом третьего элемента запоминания и первым входом элемента сравнения, второй и управляющий входы которого соединены соответственно с выходами второго блока перемножения и второго порогового блока, вторые входы первого и второго блоков перемножения соединены соответственно с выходами второго масштабного усилителя и сумматора, входы которого соединены с выходами первого масштабного усилителя и первого блока перемножения, выход эле-. мента сравнения соединен с управляющим входом узла деформирования образца материала и управляющим входом третьего элемента запоминания, выход которого соединен с третьим входным контактом второго переключателя, а выход усилителя с коэффициентом усиления, равным двум, соединен через третий переключатель с третьим входом первого блока вычитания,