Способ создания трещины в плоском образце

Способ создания трещины в плоском образце

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается механических испытаний материалов. Целью изобретения является повышение точности при создании трещины заданной формы. Трещина в плоском образце с центральным отверстием и диаметральными надрезами создается путем приложения статического усилия по периметру отверстия с боковых граней образца посредством двух оппозитно расположенных конусных клиньев. Нагружение образца осуществляют с помощью одного или обоих клиньев, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) (Il) (sx)s G 01 N 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4804567/28 (22) 19.03.90 (46) 07.10.92. Бюл. М 37 (71) Черниговский филиал Киевского политехнического института им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.И.Коваль и В.П.Науменко (56) Школьник Л.М. Скорость роста трещин и живучесть металлов. М.: Металлургия, 1973, с. 315.

Изобретение относится к области механических испытаний материалов.

Известен способ создания трещины в плоском образце, заключающийся в том, что трещина выращивается из вершины острого надреза нагружением образца циклической нагрузкой, действующей перпендикулярно линии надреза (1).

Недостаток данного метода заключается в том, что из-за неодинакового напряженного состояния вершины трещины по толщине образца, фронт трещины получается выпуклым в направлении ее распространения. Система нагружения не позволяет регулировать форму вершины трещины.

Целью изобретения является повышение точности при создании трещины заданной формы.

Указанная цель достигается тем, что трещина в плоском образце со сквозным отверстием и диаметральными надрезами создается путем приложения статического усилия по периметру отверстия с боковых (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ТРЕЩИНЫ В

ПЛОСКОМ ОБРАЗЦЕ (57) Изобретение касается механических испытаний материалов. Целью изобретения является повышение точности при создании трещины заданной формы. Трещина в плоском образце с центральным отверстием и диаметральными надрезами создается путем приложения статического усилия по периметру отверстия с боковых граней образца посредством двух оппозитно расположенных конусных клиньев. Нагружение образца осуществляют с помощью одного или обоих клиньев, 3 ил. граней образца посредством двух оппозитно расположенных конусных клиньев, кинематически связанных между собой, а нагружение образца осуществляют путем приложения усилия к одному или к обоим клиньям. Это позволяет создавать трещины в образцах как с центральным, так и с боковым надрезом. Принятая конструкция нагружающего устройства дает возможность управлять формой трещины путем приложения статического расклинивающего усилия с помощью одного или обоих конусных клиньев, На фиг.1 приведена схема нагружения плоского образца со сквозным отверстием 1 и диаметральными надрезами 2, 3; на фиг,2 — нагружающее устройство при симметричном нагружении образца по периметру отверстия расклинивающим усилием в работе; на фиг.3 — схема одностороннего нагружения образца.

Нанесение трещины осуществляется следующим образом.

1767388

15

Оппозитно расположенные конусные клинья 4 и 5 (фиг.2) собраны на общей реэьбовой шпильке 6, вставленной в сквозное отверстие 1 образца. От краев отверстия d выполнены диаметрально расположенные надрезы ао, Для симметричного нагружения конусные клинья вращают на резьбовой шпильке в направлении, при котором происходит их встречное перемещение к центру толщины обоазца, В процессе сближения они создают по периметру отверстия d на каждой боковой грани образца одинаковые по величине расклинивающие усилия F< и

Fz, вызывающие рост трещины из вершины исходных надрезов, При этом подпорные гайки 7 и 8 отведены в крайние положения и не контактируют с боковыми поверхностями образца.

Из-за неодинакового напряженного состояния вершины трещины на поверхностях и в центре образца при симметричном нагружении двумя конусными клиньями созданная трещина à> получается с выпуклым фронтом в направлении ее роста, т.е; длина трещины по толщине В образца будет неодинаковой.

Для выравнивания фронта трещины необходимо применить одностороннее нагружение образца одним конусным клином сначала с одной, а затем с другой боковой его грани. При таком нагружении одна из подпорных гаек должна контактировать с той поверхностью образца, на которой требуется замедление роста трещины. На фиг.3 приведена схема одностороннего нагружения образца расклинивающим усилием Р1.

Усилие передается на образец по периметру отверстия со стороны его боковой грани

А с помощью конусного клина 5. Расположенный с противоположной стороны конусный клин 4 частично выведен из отверстия, расклинивающее усилие Е = О. Создаваемое в процессе нагружения конусным клином 5 осевое усилие, направленное перпендикулярно плоскости образца, компенсируется через резьбовую шпильку 6, упирающуюся в боковую поверхность подпорной гайкой 5. Под воздействием расклин ива ющего усилия F< трещина первоначально будет расти со стороны боковой поверхности А образца. ОдностороннЕе нагружение по периметру отверстия образца позволяет подращивать края фронта трещины при неизменном положении центральной его части. Для выравнивания второго края трещины необходимо схему нагружения развернуть по отношению к образцу на 180 . Применив таким образом одностороннее нагружение образца сначала с одной, а затем с другой его боковой грани, можно получить трещину с прямолинейной формой вершины. Если после выравнивания фронта трещины опять повторить одностороннее нагружение по периметру отверстия поочередно с одной и другой стороны образца, то полученная трещина будет иметь вогнутую форму вершины, Применяя симметричное или одностороннее нагружение центрального отверстия конусными клиньями, можно задавать различную форму вершины трещины прямолинейную, выпуклую или вогнутую — в образцах как с боковым, так и с центральным надрезом.

Предложенный способ позволяет повысить точность формы создаваемой трещины.

Формула изобретения

Способ создания трещины в плоском образце, по которому в образце выполняют отверстие с диаметральными надрезами и

hðèêëàpûâéþò к образцу статическое усилие до образования трещины из вершин надрезов, о тл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью повышения точности при создании трещины заданной формы, приложение статического усилия осуществляют по периметру отверстия с боковых граней образца посредством двух оппоэитно расположенных конусных клиньев, кинематически связанных между собой, а нагружение образца осуществляют путем приложения усилия к одному или к обоим клиньям.

1767388

Составитель В,Коваль

Техред М.Моргентал Корректор Н,Тупица

Редактор

Заказ 3543 Тираж 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