Способ определения трещиностойкости материала

Способ определения трещиностойкости материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении характеристик трещиностойкости материалов при двухосном растяжении. Целью изобретения является повышение точности определения в условиях двухосного растяжения. Изготавливают образец с рабочей частью 1 в виде диска и утолщенным ободом 2. В центре рабочей части 1 образца предварительно наводят трещину, длину которой выбирают из соотношения L≥0,4R, где L - полудлина трещины, а R - радиус рабочей части образца. Устанавливают образец на опору 5 и нагружают путем воздействия пуансона 6 на торец обода 2. После страгивания трещины устанавливают величину радиального смещения рабочей части и с учетом ее величину смещения трещины по формуле: δ=L001Σ<SB POS="POST">т</SB>(1+*98X)/(φ<SP POS="POST">.</SP>*98M)<SP POS="POST">.</SP>SLS<SP POS="POST">-1</SP>, где *98X=(3-*98H)/(1+*98H)

*98H - коэффициент Пуассона материала

*98M - модуль сдвига материала

Σ<SB POS="POST">т</SB> - предел текучести материала

S=1-A/L<SB POS="POST">1</SB>

L<SB POS="POST">1</SB>=L+A

A=L<SB POS="POST">1</SB>[1-COS(φ/2<SP POS="POST">.</SP>P/Σ<SB POS="POST">т</SB>-λ<SP POS="POST">2</SP>*98NS√1-S<SP POS="POST">2</SP>)]

*98N=(*98X<SP POS="POST">3</SP>-*98X<SP POS="POST">2</SP>+7*98X-3)/[4*98X(X-1)]

P=4*98MV/[*98X-1)R]

λ=L/R. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1490553

А1 (51)4 С 01 N 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изготавливают образец с рабочей частью 1 в виде диска и утолщенным ободом 2 на периферии. Торец обода

2 со стороны рабочей части 1 выполняют коническим, а по всему ободу выполняют на нем сквозные радиальные прорези 3, наличие которых ос»еспечивает снижение усилий, потребн»:»х при испытании. В центре рабочей части 1 образца предварительно наводят трещину 4, например электроискровым методом. Длину наводимой трещины выбирают из соотношения 1 ) 0,4R, где l — лолудлина трещины; R — радиус рабочей части образца.."ри Этом

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4267822/25-28 (22) 25.06.87 (46) 30.06.89. Бюл. 1» 24 (7-1) Институт проблем прочности

АН УССР (72) А.В.Бойко (53) 620.i72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 415546, кл. G 01 N 1/28, 1967.

Авторское свидетельство СССР

У 823952, кл. G 01 N 3/08, 1979. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕЩИНОСТО»1КОСТИ МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении характеристик трещиностойкости материалов при двухосном растяжении. Целью изобретения является повышение точности определения в условиях двухосного растяжения. Изготавливают образец с

Изобретение относится к испытательной технике и можег быть использовано при определении характеристик трещиностойкости материалов при двухосном растяжении.

Целью изобретения является повышение точности определения в условиях двухосного растяжения.

На фиг. 1 показан образец в процессе испытания вид спереди; на фиг. 2 то же, вид сверху.

Способ определения трещиностойкости осуществляют в следующей последовательности.

2 рабочей частью 1 н виде диска и утолщенным ободом 2. В центре рабочей части 1 образца предварительно наводят трещину, длину которой выбирают из соотношения 1 0,4 R, где 1полудлина трещины, а R — радиус рабочей части образца. Устанавливают образец на опору 5 и нагружают путем воздействия пуансона 6 на торец обода 2. После страгиваиия трещины устанавливают велич»гну ра.."ьальн,.:о смешения рабочей части и с учетом ее величину смсше»»ия трещины по формуле: d"= =1,,(1+х) /(li p) SlnS где x = (3-4) /(1+ 4>; 1 — коэффициент Пуассона»яа1 риа.»а, р — модуль сдвига материала; 6, — предел текучести материала; S =- 1 — а/1,; 1„=1+а;

a=1,(1-cos (f»/2 Р/6, — 1 1Б gl- ) — (x3-x +7х-3)/(4х(х-1)); Р

4+U/ ((x-1)R 7; Л = 1/R. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 +

У= 1 g - --- S .)nS и р где х = (3 — ))/(1 +4); коэффициент Пуассона мате35

14905 условии в процессе испытания обеспечивается устойчивый рост трещины, когда после стра гивания трещины под воздействием рабочей нагрузки для дальнейшего ее развития требуется увеличение нагрузки. При несоблюдении укаэанного условия происходит неустойчивый рост трещины, когда после страгивания трещины происходит разрушение образца без увеличения нагрузки, что не позволяет исследовать кинетику развития трещины.

Подготовленный таким образом образец устанавливают на опору 5 и 15 нагружают его путем воздействия пуансона 6 на торец обода 2.

В процессе нагружения сечения обода 2 поворачиваются, а рабочая часть образца оказывается в плоском де- 20 формированном состоянии по схеме двухосного растяжения, После страгивания трещины, определяемого по скачкообразному изменению (уменьшению) усилия на циаг- 25 рамме нагрузка — деформация, устанавливают величину радиального смещения U рабочей части браэца, характеризуемую изменением диаметра рабочей части образца, и с исполь- 3р эованием установленной величины U определяют величину <У смещения трещины характеризующую трещиностойкость по формуле

53

6, = 336 МПа. В рабочей части образца, в ее центре, выполнили электроискровым способом трещину длиной

21 = 0,7R. Образец установили на опору и нагрузили пуансоном до скачкообразного снижения рабочего усилия. Одновременно с этим вели наблюдение за рабочей частью образца, в процессе испытания измеряли изменение диаметра ее с помощью тензометра.

Формула изобретения

1. Способ определения трещиностой кости материала, по которому в ценре дискового образца наводят прямолинейную трещину, нагружают образец до момента страгивания трещины и определяют параметры характеризующие трещиностойкость, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности определения в условиях двухосного растяжения, испытанию подвергают образец с кольцевым ободом на периферии, нагружение осуществляют путем воздействия пуансона на торец обода, а длину наведенной трещины выбирают из соотношения

1 ъ 0,4R, где 1 — полудлина трещины;

R — радиус рабочей части образца.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что после страгивания трещины измеряют радиальное смещение U рабочей части образца, а в качестве параметра, характеризующего трещиностойкость, определяют величину d с мMеeщ еeнHиHя s т р еeщ иHнHbы, определяемую по формуле

40 где х

S

1„= а

1 =

P й=

55 риа а; (— модуль сдвига материала; предел текучести материала;

S = 1 — а/1„

1,=1+ а а = 1, (1-cos(и/2

P т

Г:$ ));

=(хз-х +7х-3) /(4х(х-1) j;

P = 4 р U/ Г(х-1) Rj;

Л = 1/R.

Пример.Изготовили дисковидные образцы из алюминиевого сплава

Д-16. Используя стандартную методику, определили характеристики механических свойств материала, а именно: Е = 8,67 .104 МПа, 4= 0,321

1+х — т

d - =1 6 — — — — — $1ПS s т (3 — 1 )/(1 + 4)1 коэффициент Пуассона материалаа; модуль сдвига материала; предел текучести материала;

1 — a/1,;

1+а;

1, (1 — сов(и/2 .- т ъ qâ6 — Б1Ц! (хз-х +7 х -3) /(4 х(х -1));

4 р И ((х — 1) К3;

1/R.

1490553

Составитель Ю. Махов

Редактор Н. Горват Техред М.Xoдaниw Корректор М.Шароши

«й

Заказ 374Ь/49 Тираж 789

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагариназ 101