Способ исследования трещиностойкости тонкостенных конструкций
СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ ТОНКОСТЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, заключаюш.ийся в том, что конструкцию нагружают и регистрируют длину развивающейся трещины, отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследования путем учета локальных условий разрушения в зоне развития трещин, измеряют перемещение берегов трещины в направлении, перпендикулярном к поверхности конструкции, и по диаграмме «перемещение берегов трещины - длина трещины судят о трещиностойкости конструкции.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН зсю G 01 N 300
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 4 р,г«рту««
Р
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3565075 25-28 (22) 14.03.83 (46) 23.07.84. Бюл. № 27 (72) А. Н. Гузь, М. Ш. Дышель, Г. Г. Кулиев, Э. Н. Мамедов и О. Б. Милованова (71) Институт механики АН Украинской CCP и Институт математики и механики АН Азербайджанской ССР (53) 620.172.24 (088.8) (56) I. Кудряшов В. Г. и другие. Вязкость разрушения алюминиевьА сплавов. M., «Ме таллургия», 1976, с. 37.
2. Гузь А. Н. и другие. Разрушение и устойчивость тонких тел с трещинами. Киев, «Наукова думка», 1981, с. 82 — 88 (прототип) .
„.SU„„1104378 А (54) (57) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ ТОНКОСТЕННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ, заключающийся в том, что конструкцию нагружают и регистрируют длину развивающейся трещины, отличаюи(ийся тем, что, с целью повышения точности исследования путем учета локальных условий разрушения в зоне развития трещин, измеряют перемещение берегов трещины в направлении, перпендикулярном к поверхности конструкции, и по диаграмме «перемещение берегов трещины — длина трещины» судят о трещиностойкости конструкции.! 104378
Материал пластины
Скорость роста трещины
10з м/с
Прочность
10 Па
Толщина, мм
Длина трещины, мм
Лри вы— лучив аБез вы— пучиваБез выпучиваПри выпучивания ния нии нии
АМг6М 1,45
АМцМ 0,92
Д16Т 0,97
Ст.08кп 1,03
ВТ-1-0 1,01
0,98
1,50
12,1
12,7
0,54
0,49
6,5
5,9
14,6
39,8
16,3
2,9
3,7
0,43
0,37
16,7
15 3
42,5
0,15
0,17
20,3
?1,1!
1зобрстение относится к исследованию прочностных свойств материалов и элементов конструкций, а именно к способам исследования трещиностойкости тонкостенных конструкций.
Известен способ исследования трещиностойкости тонкостенных образцов, заключающийся в том, что на образец листового материала наносят надрез, выращивают из вершины надреза усталостную трещину, нагружают образец до скачка трещины, регистрируют усилие и изменение длины трещины и по результатам судят о трещиностойкости исследуемого материала (!).
Недостатком способа является невозможность использования полученных результатов для расчета элементов конструкций, у которых распространение трещины сопровождается депланацией поверхности.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ исследования трещиностойкости тонкостенных конструкций, заключающийся в том, что конструкцию нагружа ют и регистрируют длину развивающейся трещины. В известном способе испытанию подвергают конструкцию с трещиной значительной длины. При нагружении такой конструкции трещина не увеличивает своей длины, но из-за депланации поверхности конструкция теряет устойчивость. По величине усилия, при котором конструкция теряет устойчивость и по длине нанесенной трещины судят о трещиностойкости конструкции (2)
Недостатком известного способа является его низкая точность, связанная с тем, что нс учитываются локальные условия разрушения в зоне развития трещины.
Целью изобретения является повышение точности исследования путем учета локальных условий разрушения в зоне развития трепни и.
Указанная цель достигается тем, что согласно способу исследования трешиностойкости тонкостенных конструкций, заключающемуся в том, что конструкцию нагружают и регистрируют длину развивающейся трещины, измеряют перемещение берегов треS шины в направлении, перпендикулярном к
> поверхности конструкции, и по диаграмме
«перемещение берегов трещины — длина трещины» судят о трешиностойкости конструкции.
Это позволяет учесть изменение напря-!
О женного состояния в зоне трещины и изменение условий развития трещины.
Способ осуществляют следующим образом.
Тонкостенную конструкцию с концентратором трещинообразования в виде трещины небольшой длины нагружают до тех пор, пока не начнется рост трещины. В процессе нагружения измеряют перемещение берегов трещины в направлении, перпендикулярном к поверхности конструкции, возникающее
20 вследствие вьшучивания. После страгивания трещины измеряют также длину трещины и строят диаграмму «перемещение берегов трещины — длина трещины». Нагружение осуществляют до момента существенного снижения прочности конструкции или до ее разрушения. Затем по диаграмме определяют нагрузку, начиная с которой на указанной диаграмме величина перемещения берегов трещины получает резкий скачок и эту нагрузку принимают за допустимое для исследуемой конструкции.
Пример. Проведено растяжение элементов конструкций в виде тонких пластин размером 600Х250 мм из разных материалов.
Испытание проводится в двух вариантах; в одном из них пластины свободно выпучиваются в процессе их разрушения, во втором — выпучивание исключается путем наложения на пластины с двух сторон обжимающих плит. В процессе испытания определяют характеристики разрушения пластин.
Результаты испытаний представлены в таблицее.
1104378
Составитель М. Кузьмин
Редактор Анд. Шандор Техред И. Верее Корректор С. Черни
Заказ 5010/29 Тираж 823 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Приведенные в таблице данные показывают, что наличие выпучивания при испытании пластин на разрушение приводит к возрастанию скорости роста трещины и к преждевременному разрушению пластин, что проявляется в понижении остаточной прочности пластин.
Изобретение обеспечивает повышение точности исследования состояния конструкции в процессе ее испытания или эксплуатации, предотвращая наступление неконтролируемого разрушения, и служит повышению долговечности конструкции.
