Способ образования трещин в плоском образце с боковым надрезом

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения стойкости тонкачистовых конструкций против распространения трещин. Цель изобретения - обеспечение образования трещин в листовых образцах, склонных к депланаири Используют плоский листовой образец 1 г боковым надрезом 2о По линии надреза 2 на заданном расстоянии L от его вершины образуют зону сжатия статическим приложением перпендикулярно поверхности образца 1 локальных самоуравновешенных усилий Р, которые прикладывают через цилиндрические накладки 5,6 диаметром D и сферический индентор 7. Расстояние L от вершины 3 надреза 2 до центра зоны снятия выбира- HJT из условия L 1 + D/2, где 1 - длина трешлны в момент ее остановки. Величину УСИЛИЙ Р выбирают из условия, чтобы величина напряжений 6 сжатия удовлетворяла условию 6 (0,5-0,7)6 . где 6gp- предел прочности материала испытуемого образца при сжатии. Нагружают образец 1 путем расклинивания надреза 2 через клин 8 усилием Q до образования, развития и остановки треш51ны 9 у границы зоны сжатия. 2 ил. СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51) 4 С 01 М 3/00

KKCr,"" " » ц

ЯЯЯДфцте: (А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ À

IÐ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4196638/25-28 (22) 18.02.87 (46) 30.07.88 . Бюл . Р 28 (71) Институт проблем прочности АН

УССР (72) Г.С. Волков и В.А. Раковский (53) 620 ° 172.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 1232992, кл. G 01 N-3/08, 1985. (54) СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ ТРЕЩИН В ПЛОСКОМ ОБРАЗЦЕ С БОКОВЫМ НАДРЕЗОМ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения стойкости тонколистовых конструкций против распространения трещин. Цель изобретения— обеспечение образования трещин в листовых образцах, склонных к депланации.

Используют плоский листовой образец 1 г боковым надрезом 2. По линии надреза 2 на заданном расстоянии L от его вершины образуют зону сжатия статическим приложением перпендикулярно поверхности образца 1 локальных самоуравновешенных усилий Р, которые прикладывают через цилиндрические накладки 5,6 диаметром D и сферический индентор 7. Расстояние L от вершины 3 надреза 2 до центра зоны снятия выбирают из условия L = 1 + D/2, где 1 длина трещины в момент ее остановки.

Величину усилий P выбирают иэ условия, чтобы величина напряжений 6 сжатия удовлетворяла условию 6 = (0,5-0,7)6 где 6 — предел прочности материала испытуемого образца при сжатии. Нагружают образец 1 путем расклинивания надреза 2 через клин 8 усилием Q до образования, развития и остановки трещины 9 у границы зоны сжатия. 2 ил.

1413477

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения стойкости тонколистовых конструкций против распростране5 ния трещин.

Цель изобретения — обеспечение образования трещин в листовых образцах, склонных к депланации.

На фиг. 1 изображена схема нагру- 10 жения для образования трещины; на фиг. 2 — вид A на фиг. 1.

Способ осуществляют следующим образом.

Используют плоский листовой образец 1 с боковым надрезом 2, По линии надреза, 2 на заданном расстоянии L от вершины 3 образуют зону 4 сжатия.

Расстояние L от вершины 3 надреза 2 до центра зоны 4 сжатия выбирают та- 20 ким, чтобы расстояние 1 от вершины 3 до края зоны 4 сжатия по линии надреза равнялось длине трещины в момент ее остановки, Зону 4 сжатия образуют статическим приложением перпендикулярно поверхности листового образца 1 локальных самоуравновешенных усилий Р, которые прикладывают через цилиндрические накладки 5 и 6. Для центровки локальных усилий используют сферичес- 30 кий центрирующий индентор 7. Для цилиндрических накладок 5 и 6 диаметром D выполняется зависимость L =

1 + П/2.

Величину усилий .выбирают такой, чтобы величина напряжений 6 сжатия удовлетворяла условию Ь = (0,5-0,7)6, где 6 — предел прочности материала испыту мого образца 1 при сжатии.

Затем нагружают образец 1 путем 40 расклинивания надреза 2 через клин 8 усилием О до образования, развития и остановки трещины 9 из вершины 3 надреза 2. Остановка трещины 9 происходит у границы зоны 4 сжатия.

Пример. Испытывали образец из полиметилметакрилата размером

160х160х 20 мм. Предел прочности б испытуемого материала 73 МПа. Надрез имел ширину 1 мм и длину 10 мм. Требуемая длина трещины 20 мм. Использовали цилиндрические накладки диаметром D = 24 мм из стали с пределом прочности 800 МПа. Края накладок первоначально расположили на расстоянии

10 мм от вершины надреза. К накладкам на испытательной установке ZD-10 прикладывали сжимающую нагрузку P

20 кН, в результате чего под иденторами возникали сжимающие напряжения 6 = 44,2 МПа, при этом отношение

Q/6 з 0,6. Затем в устье надреза внедрили стальной клин путем его фиксированного перемещения вглубь надреза 2 через винтовую передачу с помощью тисков (не показаны) до старта трещины и ее распространения. Процесс старта и роста трещины наблюдали с помощью микроскопа МБС-9 в процессе нагружения образца. Трещина 9 остановилась на границе зоны сжатия. 3атем образец разгрузили, переставили накладки в новое положение на расстоянии 10 мм от вершины трещины, приложили сжимающую нагрузку P = 20 кН и в устье надреза внедрили клин. Трещина выросла до зоны сжатия и остановилась. Суммарная длина трещины составила 1 = 20 мм.

Формула изобретения

Способ образования трещин в плос) ком образце с боковым надрезом, по которому образуют в заданном сечении

1 образца по линии надреза зону сжатия приложением статического усилия и нагружают образец путем расклинивания надреза до образования, развития и остановки трещины из его вершины, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения образования трещин в листовых образцах, склонных к депланации, зону сжатия образуют перпендикулярными поверхности образца локальными самоуравновешенными усилиями, величину напряжений 6 при действии которых выбирают из условия Ь = (О, 5-0, 7) 6 где 6 — предел прочности материала испытуемого образца при сжатии, а расстояние от вершины надреза до зоны сжатия выбирают равным длине трещины в момент ее остановки.

1413477 фие. 2

Составитель М. Кузьмин

Техред М.Ходанич

Корректор В. Гирняк

Редактор Е, Конча

Заказ 3774/44 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4