Призматический образец для оценки прочности материала

 

Изобретение относится к испытательной технике. С целью снижения материалоемкости и повышения точности результатов оценки прочности образец имеет по два концентратора напряжений на каждой широкой грани 1, расположенных симметрично относительно срединной поверхности и симметрично относительно продольных осей широких граней под острым углом (Л to 00 00 ел 00 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSU ÄÄ 1288539 ао4 С 01 N 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3917281/25-28; 3957855/28 (22) 29.04,85 (23) 27.09.85 по пп. 6-8 (46) 07.02.87. Бюл. № 5 (71) Научно-исследовательский сектор

Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гипронроект" им.С.Я.Жука (72) IO.З.Ерусалимский (53) 620.172.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1174820, кл. G 01 N 3/00, 1984. (54) ПРИЗМАТИЧЕСКИЙ ОБРАЗЕЦ ДЛЯ

ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к испытательной технике. С целью снижения материалоемкости и повышения точности результатов оценки прочности о6разец имеет по два концентратора напряжений на каждой широкой грани 1, расположенных симметрично относительно срединной поверхности и симметрично относительно продольных осей широких граней под острым углом

128

oL к этим осям, и три сквозные прорези 15, 18, 19. Одна из прорезей расположена между ближайшими к продольной оси краями концентратора, а две другие проходят от узкой грани образца до другого края концентратора напряжений, Середина концентратора напряжений может быть расположена на расстоянии 1/4 ширины b образца от узкой грани. Прорези 15, 18 и 19 могут быть расположены перпендикулярно продольной оси широких граней. Концентраторы напряжений могут быть выполнены в виде надрезов 3 и 4 или в виде сварных швов. Если концентраторы выполнены в виде надрезов 3 и 4, то прорези 15, 18 и 19 выполняют перпендикулярно продольной оси 00,, а суммарная площадь сечений образца.

8539 вдоль надрезов 3 и 4 меньше каждого из сечений образца вдоль прорезей 15 или 18 и 19. Если концентраторы напряжений выполнены r-: виде сварных г швов, то длина 1 сварного шва меньше расстояния от ближайшего к продольной оси образца края сварного шва до узкой грани образца и меньше расстояния от ближайшего к узкой грани образца края сварного шва до продольной оси образца,„ а прорези могут быть расположены под тем же острым углом сС к продольным осям симметрии широких граней образца, что и сварные швы, Геометрия образца обеспечивает заданную величину напряжений в сечениях образца и конкретизацию сечения разрушения. 7 э.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к призматическим образцам для оценки прочности материалов.

Цель изобретения — снижение материалоемкости и повышение точности результатов оценки прочности.

На фиг. 1 изображен предлагаемый образец с концентраторами напряжений в виде надрезов; на фиг. 2 — сечение

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 и 6 — варианты образца с концентраторами напряжений в виде сварных швов.

Призматический образец имеет на каждой широкой грани 1 и 2 по два концентратора напряжений, которые расположены симметрично срединной поверхности и могут быть выполнены в виде надрезов 3-6 или сварных швов

7-14. Они попарно симметричны относйтельно продольной оси ОО, и напра.влены под острым углом Ы к ней. Между ближайшими к продольной оси концами концентраторов напряжений выполнена сквозная прорезь 15, а от узких граней 16 и 17 до других краев концентраторов напряжений выполнены

ЗО сквозные прорези 18 и 19.

Середина надрезов 3-6 или сварных швов 7-14 может быть. расположена на расстоянии 1/4 ширины ь образца от соответствующей узкой грани 16 или

17 (фиг. 1, 5 и 6)ф

Прорези l5, 18 и 19 могут быть расположены перпендикулярно продольной оси 00,(фиг. 1 и 5) .

Если концентраторы напряжений выполнены в виде надрезов 3-6 и прорези 15, 18 и 19 расположены перпендикулярно продольной оси широких граней (фиг. 1), суммарная площадь сечений образца вдоль надрезов 3-6 меньше каждого из сечений образца вдоль надрезов 3 — б меньше каждого из сечений образца вдоль прорезей

15 или 18 и 19„

В том случае, когда концентраторы напряжений выполнены в виде сварных швов 7-14 (фиг„ 5 и 6), длина 1 сварного шва меньше расстояния ш от ближайшего к продольной оси ОО, образца края сварного шва до ближайureA узкой грани 16 или 17 образца и меньше расстояния S от ближайшего к узкой грани 16 или 17 образца края сварного шва до продольной оси 00, образца.

Для призматического образца с концентраторами напряжений в виде

1288539 сварных швов (фиг. 6) прорези 15, 18 и 19 могут быть расположены под тем же острым углом Ы к продольным осям симметрии широких граней образца, что и сварные швы 11-14.

При испытании образец нагружают растягивающим усилием P до разрушения, которое за счет меньшей площади сечений вдоль концентраторов напряжений и эа счет концентрации напряжений и неравномерности деформаций происходит по сечениям концентраторов напряжений. Прочность материала в зоне концентрации, т.е. величина нормальных и касательных разрушающих напря-. жений при их соотношении, определяемом углом 4 и разрушающим усилием, рассчитывается по известным формулам сопротивления материалов.

Выполнение прорезей и наклонное расположение концентраторов напряжений позволяет снизить материалоемкость при испытании, а симметричное расположение концентраторов напря жений на широких гранях позволяет повысить точность испытаний за счет конкретизации сечения разрушения.

Формула из об ре те ни я

1. Призматический образец для оценки прочности материала, имеющий концентраторы напряжений, расположенные симметрично на противоположных гранях образца под острым углом к продольным осям их симметрии, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения материалоемкости и повышения точности результатов оценки, он имеет по два концентратора напряжений на каждой широкой грани, расположенных симметрично относительно продольных осей этих граней, и три сквозные прорези, одна из которых расположена между ближайшими к продольной оси краями концентратора напряжений, а каждая из двух других проходит от узкой грани образца до другого края концентратора напря-. жений.

2, Образец по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что середина кон10 центратора напряжений расположена на расстоянии 1/4 ширины образца от узкой грани.

3. Образец по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что прорези распо15 ложены перпендикулярно продольной оси широких граней.

4. Образец по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что концентраторы напряжений выполнены в виде

20 надрезов.

5. Образец по пп.1, 3 и 4, о тл и ч а ю шийся тем, что суммарная площадь сечений образца вдоль надрезов меньше каждого из сечений образца вдоль прорезей.

6. Образец по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что концентраторы напряжений выполнены в виде сварных швов.

7. Образец по пп. 1 и 6, о т л ич а ю шийся тем, что прорези расположены под тем же острым углом к продольным осям симметрии широких

35 граней образца, что и сварные швы..

8. Образец по пп, 1, 6 и 7, о тл и ч а ю шийся тем, что длина сварного шва меньше расстояния от ближайшего в продольной оси образца

40 края сварного шва по узкой грани образца и меньше расстояния от ближайшего к узкой грани образца края сварного шва до продольной оси образца.

1288539

7(У) ю 4/Я 5

1f(1Z) Корректор С. Черни

Тираж 799 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7798/39

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель М. Кузьмин

Редактор А. Шишкина Техред j1.0ëåéíèê

5 (б)