Способ испытания на растяжение образцов анизотропных материалов
Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться для определ ения механических свойств анизотропных материалов, например керамических, при их испытании на растяжение. Целью изобретения является расширение технологических возможностей способа при испытании хрупких материалов, например керамических, путем обеспечения испытания плоских образцов произвольной формы. Плоский образец произвольной формы, например в виде диска или пластины, размещают между двумя одинаковыми частями эластичной прокладки , поперечные сечения которых совпадают с поперечным сечением образца. Через эластичную прокладку воздействуют на образец сжимающей нагрузкой и доводят его до разрушения. Эластичная прокладка выполнена из материала, отношение козффициента Пуассона к модулю Юнга которого превышает это отношение для материала испытуемого образца. Кроме того, материал эластичной прокладки образует с материалом образца фрикционную пару, что исключает проскальзывание частей эластичной прокладки относительно плоскости образца. Поскольку величина поперечной деформации эластичной прокладки выше, чем у материала образца, то под действием сжимающего усилия в образце возникают растягива)ощие напряжения. С увеличением сжимающего усилия величина растягивающих напряжений возрастает , что приводит к разрушению образца от действия растягивающих напряжений. Фиксируя величину сжимающего усилия, при которой произошло разрушение образца, определяют растягивающие разрушаюшие напряжения по известным формулам теории упругости . 1 ил. § (Л с to ел о со
„„SU„„250904 А1
СОЮЗ СО8ЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
159 4 G 01 N 3/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДелАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3855241/25-28 (22) 04. 12. 84 (46) 15,08,86. Бюл. Ф 30 (71) Ростовский ордена Трудового
Красного Знамени государственный университет им. M.À,Ñóñëoíà (72) М.В,Богуш, С.О.Крамаров и В.В.Мадорский (53) 620.162.2(088.8) (56) Тарнопольский Ю.М. и др. Методы статических испытаний армированных пластиков. — M.: Химия, 1975, с, 218, рис. 6,2.10. (54) СПОСОБ ИСПНТАНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ
ОБРАЗЦОВ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к испыта— тельной технике и может использоваться для определения механических свойств аниэотропных материалов, например керамических, при их испытании на растяжение. Целью изобретения является расширение технологических возможностей способа при испытании хрупких материалов, например керамических, путем обеспечения испытания плоских образцов произвольной формы. Плоский образец произвольной формы, например в виде диска или пластины, размещают между двумя одинаковыми частями эластичной прокладки, поперечные сечения которых совпадают с поперечным сечением образца, Через эластичную прокладку воздействуют на образец сжимающей нагрузкой и доводят его до разрушения.
Зластичная прокладка выполнена иэ материала, отношение коэффициента
Пуассона к модулю Юнга которого превышает это отношение для материала испытуемого образца. Кроме того, материал эластичной прокладки образует с материалом образца фрикционную пару, что исключает проскальзывание частей эластичной прокладки относительно плоскости образца. Поскольку величина поперечной деформации эластичной прокладки выше, чем у материала образца, то под действием сжимающего усилия в образце возникают растягивающие напряжения. С увеличением сжимающего усилия величина растягивающих напряжений возрастает, что приводит к разрушению образца от действия растягивающих напряжений. Фиксируя величину сжимающего усилия, при которой произошло разрушение образца, определяют растягивающие разрушающие напряжения по известным формулам теории упругости. 1 ил, 1250904
Изобре . -. н1.:= От. ОcH I !1я . к испыт:— тельной те-книке и:-1ожет быть испо. .ьзовано пр:: ян=:л Р1е мехя11ических свойств Я11 1зотр11п1-"ых мате,, èÐëo2,, в чя:."11ости при onpcÄ елеьии прочности хръ пких мятериалОв э 11я p!1мер керями» ческих, при испытя11ии ия растяжение.
Цель изобретения — расширение технологических возможносте1 с.!ocoáÿ при испытании хр-;пких 1 :атериалов, например кеpàìH. ских, путе беспече11ия испь1тания ло(ки . Образцов прО извольиой формь1,, 1!Я ч(ертеже 11р1.,1- P.!,::="-I; I схе,ч, -1 О у— щ с с т:- л = - ни я с и О с О б Я, oco! " .испыта1, - .E . E:я ря ьже11ие
Образцов анизотрапных "1атериялов
Осуществляют слеjIуищим Обр!!зом, Плоский образец 1 произвольной формь из исст1едуе1;ого материала с янизотропными свойств-",: и, нягример из кара ики. размещают между двумя одпиакавыми частями 2:и 3 эластичной прокладки, поперечные ". ечения которых
co!I!ajIarov c 11oI!åpå÷I-IIEì cp÷cHèåE! образца 1,, образуя трехслойный пакет. ". От пакет. размещают между нагрузоч1:.ь1;а- и-,,:-;ть-1.:: ". -": .; . пресса,,Hp- 1токазян),:.:саво,-1яищ1- :.: регулировать и измерять яе.;:.-л::ьу нягружения.,,oBo дят образец 1 цо !> çpóEIIPHHÿ,, регистрируют величину, силин при рязрушеHHH и ИО ней оценивают прочность испытуемого матер:1ала на растяжение, Б качестве матер.:;.агапа частей 2 и 3 эластичной проклацки испол1.зуют материал,. Отношение коэффициента Пуассона к модули Юнга которого превышает это отношение,цля материала испытуемого образца 1. Кроме того, материал частей 2 и эластичной проклат;. ки должен образовывать с материалом образца 1 фрикционнуи пару,. что cKjI1oчае"т ITpo кальзывание частей 2 H 3 эластичной прокладки относительно плоск,.сти Образца
Б ООПР c ежа и;- чс1сти 2 и 3 эластичной прокладки деформируют ся в продольном и поперечном направлении, Совместно с ними образец 1 также подвергается деформации как продольной от действия сжимающей нагрузки, так и поперечной от контакта с частями 2 и 3 эластичной прокладки„
Поскольку величина поперечной деформации эластичной прокладки выше, чем у матерна и Образ,а :., :o вследс;..вие ," 1 е< 11енья p;.:,-...: 1 ия де11;с мутий ч стой
2 и 3 МЯтериалом образца Б нем возникают растягиваюшие напряжения, С увеличением сжимающей 1агрузки величина растягивающих напряжений возрастает и, учитывая янизотропию свойств испытуемого материала, а именно, что сопротивление материала керамики рас-.яжению более чем на порядок ниже сопротивления сжатия,разрушение образца происходит под действием растягивающих напряжений. Величину разрушающих растягивающих напряжений определяют по известным формулам теории упругости.
Пример ° Испытанию подверга" ют образцы из пьезокерамики ЦТБС-З, ЦТС вЂ” 19 ЦТС-21, ЦТС-83Г и ТВ-2 в форме дисков диаметром от 8 до 20 мм и толщиной от О,З до 4 мм, Модуль
Юнга более 0,6 10 кгс/см, коэффициент Пуассона 0,25-0,4. В качестве материала частей эластичной прокладки использовали оргстекло с модулем
1oHra 0,05 10 кгс/см и коэффициенб х том Пуассона 0,35. Для образцов иэ пьезокерамики ЦТБС-3 диаметром 20 мм и толщиной 1 мм разрушение происходит при сжимающем усилии от 840 до 650 кгс, для ЦТС-19 диаметром 10 и толщиной 1,4 соответственно от
420 jIo 340 IE:гс. формула изобретения
Способ испытания на растяжение образцов анизотропных материалов, заключающийся в том, что эластичную прокладку приводят во взаимодействие с испытуемым образцом, прикладывают к ней сжимающее усилие, доводят образец до разрушения и регистрируют величину усилия при разрушении, по которой судят о прочности испытуемого материала, о т л и ч а ив шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей способа при испытании хрупких материалов, например керамических, путем обеспечения испытания плоских образ- . цов произвольной формы, прокладку выполняют с поперечным сечением, совпадающим с поперечным сечением образца, иэ двух частей для размещения между ними образца и изготавливают их из материала, отношение коэффициента
Пуассона к модулю10нга которого превышает это отношение для материала испы туемого образца и который образует с материалом образца фрикционную пару.
1250904
Составитель А.Евгеньев
Редактор С,Лисина Техред 3.Чнжмар КорректоР С.Шекмар, Заказ 4401/37 Тираж 778 Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
