Способ испытания анизотропного кольцевого образца на сдвиг и устройство для его осуществления

Способ испытания анизотропного кольцевого образца на сдвиг и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к механическим испытаниям, к способам испытания кольцевых анизотропных образцов на сдвиг и устройствам для реализации этих испытаний. Цель изобретения - повышение достоверности путем обеспечения напряженного состояния чистого сдвига в листе разрушения образца. На внутренней поверхности кольцевого образца создают равномерное радиальное перемещение, а на внешней исключают перемещение. Размеры образца выбирают из условия равенства по модулю радиального и тангенциального напряжения в месте разрушения. О предельных характеристиках судят по разрушающему давлению на внутренней поверхности образца. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5((5 G 01 N 3/24

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! 1

О (21) 4715497/28 (22) 05.07.89 (46) 15.08.91, Бюл. N 30 (71) Рижский институт инженеров гражданской авиации им.Ленинского комсомола (72) В.И.Жигун и В.П.Павелко (53) 620.17 (088.8) (56) Тарнопольский (О.M и Розе А.В, Особенности расчета деталей иэ армированных пластиков. Рига, Зинатие, 1969. с.235-238. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ АНИЗОТРОПНОГО КОЛЬЦЕВОГО ОБРАЗЦА НА СДВИГ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к механическим испытаниям, к способам испытания

Изобретение относится к механическим испытаниям, к способам испытания кольцевых анизотропных образцов на сдвиг и устройствам для реализации этих испытаний.

Цель изобретения — повышение достоверности путем обеспечения напряженного состояния чистого сдвига в месте разрушения образца.

На фиг. 1 показано устройство, реализующее способ; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 — разрез Б — Б на фиг. 1.

Устройство для испытания анизотропного кольцевого образца на сдвиг состоит из корпуса 1 для размещения кольцевого образца 2, четырех секторов 3, четырех клиновидных полэунов 4, призматического центрального стержня 5 и двух фиксаторов б.

Образец без зазора вставляется в корпус. который имеет два боковых жестких. Ж 1670494 А 1 кольцевых анизотропных образцов на сдвиг и устройствам для реализации этих испытаний, Цель изобретения — повышение достоверности путем обеспечения напряженного состояния чистого сдвига в листе разрушения образца. На внутренней поверхности кольцевого образца создают равномерное радиальное перемещение, а на внешней исключают перемещение. Размеры образца выбирают иэ условия равенства по модулю радиального и тангенциального напряжения в месте разрушения. О предельных характеристиках судят по разрушающему давлению на внутренней поверхности образца. 2 с.п.ф-лы, 3 ил. упора, расположенных диаметрально противоположно и занимающих четверть окружности каждый, а также два такой же протяженности выреза. После установки образца укладываются секторы и устанавливаются в рабочее положение ползуны и центральный стержень.

Готовое к работе устройство устанавливается в любое нагружающее устройство, обеспечивающее контролируемое усилие сжатия, которое прикладывается к торцам ползунов.

Существенным обстоятельством, обеспечивающим правильную работу устройства является установка секторов таким образом, чтобы граничная линия соседних секторов проходила через середину упора корпуса, т.е. каждый сектор должен полови1670494 ной своей дуги перекрываться с упором, а другой половиной — с вырезом в корпусе.

Способ реализуется следующим образом.

Образец, размеры которого выбираются из условия обеспечения напряженного состояния чистого сдвига в месте разрушения нагружают внутренним давлением. обеспечивая неподвижность его внешней поверхности. О предельных сдвиговых характеристиках материала судят по величине разрушающего давления. Обеспечение разрушения образца в условиях чистого сдвига осуществляют следующим образом.

Если Uo — это радиальное перемещение точек внутренней поверхности кольца, то радиальная г окружная к деформации в точках этой поверхности на участках нагружения внутренним и внешним давлением (рабочая эона) образца будет

Uo. uo Г i Q (1) го где о — толщина кольца, à ro — его внутренний радиус.

Напряжения а, и о„определяются по формулам

a= — — (— -р,— )

Е в (iо ио

Р,в г " а е p4, Ь (2)

1-/иer /Ир (7 о

Здесь Ег, Е,,и hei — соответствующие упругие характеристики испытуемого материала, Иэ формул (2) следует, что напряженное состояние чистого сдвига в рабочей зоне образца г —

О Er +ßâ.Åå 1 + ав

Го Ее+/ сеЕг E г +P се

Таким образом, способ реализуется следующей последовательностью операций: определяют в независимом эксперименте {или расчетном упругие характеристики материала; по (4) определяют потребное для реализации чистого сдвига соотношение между толщиной кольца и его внутренним радиусом; закрепляют образец во вспомогательное приспособление, способное создавать постоянные радиальные перемещения по внутренней поверхности и отсутствие этих перемещений на наружной поверхности рабочей эоны образца; осуществляют нагружение по внутренней поверхности по закону постоянных радиальных перемещений до получения разрушения; по величине силы (или перемещения 0 ) в момент разрушения определяют прочность при межслойном чистом сдвиге.

Формула изобретения

1. Способ испытания анизотропного кольцевого образца на сдвиг, заключающийся в том, что образец нагружают внут15 ренним давлением, размеры образца выбирают из условия его разрушения в направлении максимальных касательных напряжений и судят о предельных характеристиках образца по раэрушающе20 му давлению. отличающийся тем, что. с целью повышения достоверности путем обеспечения напряженного состояния чистого сдвига в месте разрушения образца. в процессе нагружения образец заневолива25 ют по его внешней поверхности, а выбор размеров образца осуществляют иэ соотношения о 1+«e

Го Е Ег +pre

3Р где д —; г — его внУтРенний радиус; F e u Er — упругие модули в тангенциальном и радиальном направлениях соответственно; à р«соответствующий коэффициент Пуассона.

2. Устройство для испытания аниэотропного кольцевого образца на сдвиг, содержащее два нагружающих сектора, предназначенные для взаимодействия с

40 внутренней поверхностью образца, и механизм их радиального перемещения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверйости путем обеспечения напряженного состояния чистого сдви45 га в месте разрушения образца, оно снабжено двумя аналогичными основным дополнительным нагружающими секторами, связанными с механизмом радиального перемещения, и двумя выполненными в

50 форме секторов упорами, предназначенными для взаимодействия с внешней поверхностью образца, угловой размер дуги каждого сектора равен 90, нагружающие секторы расположены так, что их дуги со55 ставляют окружность, а упоры расположены симметрично относительно плоскостей контакта смежных пар нагружающих секторов.

1670494

1670494

6-6

Составитель Д. Поспелов

Редактор В. Трубченко Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк

Заказ 2742 Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101