Способ испытания образца материала при двухосном растяжении

 

Изобретение касается испытаний материалов на прочность. Целью изобретения является снижение материалоемкости испытаний . В образце, имеющем центральную рабочую часть 1 и четыре захватные части 2-5, на обеих плоскостях рабочей час8 ти выполняют по два пересекающихся надреза б. В захватных частях 3,5 выполняют разрезы 7, разделяющие части 3,5 на участки 8-10 и проходящие от осей надрезов 6 до торцов захватных частей 3,5. Нагружение образца осуществляют в две стадии поэтапно . На первом этапе первой стадии испытании нагружают части 2,4 усилием Si и участки 8 захватных частей 3,5 усилием PI до разрушения образца по центральным участкам сечений с надрезами 6. Участки 8 соединяют с участками 9 по линиям разрезов 7 и осуществляют очередной этап нагружения усилиями Sz и Ра и так далее. Затем , соединяют части 2-5 образца пс сечениям с надрезами 6 прерывистыми шс.ами, выполс няют в захватных частях 2,4 прорези, зналогичные первым и поэтапно осуществляют гл вторую стадию нагружения, в которой опре- - деляют прочность сварных швов. 4 ил.С-. Р, 9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ся)л G 01 N 3/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОмстВО сссР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4834563/28 (22) 05.06.90 (4 ) 15.02.93,Бюл.И 6 (71) Всесоюзный государственный научноисследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт

"Атомзнергопроект" . (7 ) Ю.Ç,Ерусалимский и НМ.Юсипов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1411623, кл. G 01 N 3/08, 1987, (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦА МАТЕРИАЛА ПРИ ДВУХОСНОМ РАСТЯЖЕНИИ (57) Изобретение касается испытаний матери@лов на прочность. Целью изобретения является снижение материалоемкости испытаний. В образце, имеющем центральнуа рабочую часть 1 и четыре захватные части 2-5, на обеих плоскостях рабочей час„„5U„„1795339 Al ти выполняют по два пересекающихся надреза 6, В захватных частях 3,5 выполняют разрезы 7, разделяющие части 3,5 на участки 8-10 и проходящие от осей надрезов 6 до торцов захватных частей 3,5. Нагружение образца осуществляют в две стадии поэтапно, На первом этапе первой стадии испытании нагружают части 2,4 усилием Sr u участки 8 захватных частей 3 5 усилием Р1 до разрушения образца по центральным участкам сечений с надрезами 6. Участки 8 соединяют с участками 9 по линиям разрезов 7 и осуществляют очередной этап нагружения усилиями Яг и Рг и так далее. Затем соединяют части 2-5 образца пс сечениям с надрезами 6 прерывистыми ш.ами, выполняют в захватных частях 2,4 прорези, аналогичные первым и поэтапно осуществляют вторую стадию нагружения, в которой определяют прочность сварных швов. 4 ил, 1795339

Изобретение относится к области испытания материалов и может быть использование для определения их прочности в условиях сложного напряженного состояния. 5

Известен способ испытания образца материала, по которому испытывают oGpaзец, содержащий четыре попарно симметричные захватные части, соединенные центрально симметричными диаметральны- 10 ми надрезами, образующими рабочие сечения образца, прикладыва от к захватным частям усилия до разрушения образца по сечениям с надрезами и по величинам разрушающих усилий судят о прочности мате- "5 риала в условиях двухосного напряженного

СОСтояниЯ, Недостаток способа заключается в том, при его использовании прочность материала может быть определена только при ка- 20 ком-либо одном соотношении усилий, действующих в двух осях, или при каком-либо одном варианте программного изменения величин и соотношение усилий. Однако при необходимости определения прочности материала при ряде вариантов нагружения количество образцов и расход материала на их изготовление и проведение испытаний многократно возрастает, Целью изобретения является снижение 30 материалоемкости испытаний.

Цель изобретения достигается тем, что нагружения образца проводят поэтапно в две стадии, перед первой стадией нагруже- 35 ния в двух противоположных захватных ча- стях образца выполняют параллельные их оси и попарно симметричные относительно нее разрезы, соединяющие продольные оси рабочих сечений с торцами соответствую- 40 щих захватных частей, на первом этапе первой стадии нагружают участки захватных частей, расположенные между бли>кайшими к их оси разрезами, после разрушения или

Отделения нагружаемых участков их соеди- 45 няют со смежными с ними участками по линиям разрезов и выполняют очередной этап нагружения, прикладывая силы к соединенным друг с другом участкам захватных частей до полного отделения от образца 50 обеих захватных частей, перед второй стадией нагру>кения присоединяют отделенные захватные части к образцу по рабочим сечениям и выполняют в двух других захватных частях параллельные их оси и попарно

Симметричные относительно нее разрезы, соединяющие продольные оси рабочих се чений с торцом соответствующей захватной части, а нагружение второй стадии проводят аналогично первой, На фиг,1 дан образец и схема первого этапа его нагружения; на фиг.2 — схема второго этапа нагружения, на фиг.3 — схема третьего этапа; на фиг.4 — образец перед второй стадией испытаний, В образце, имеющем центральную рабочую часть 1 и четыре попарно симметричные относительно двух взаимно перпендикулярных осей захватные части 25, на обеих плоскостях рабочей части выпол- няют по два надреза 6, перемещающихся в точке пересечения осей образца и соединяющие противоположные вершины его внутренних углов. В захватных частях 3 и 5 образца выполняют параллельные их оси и попарно симметричные относительно нее разрезы 7, разделяющие каждую из частей

3, 5 на участки 8-10 и проходящие от осей надрезов 6 до торцов соответствующих захватных частей. Нагру>кение образца осуществляют в две стадии поэтапно. На первом этапе первой стадии нагружают захватные части 2,4 усилием S> и участки 8 захватных частей 3 5 усилием Р1 до разрушения образца по участкам надрезов 6. Усилия $1 и Р1 могут в соответствии с задачами исследований меняться по определенной программе, позволяющей обеспечить заданный закон изменения во времени компонент напряженного состояния (нормальных и касательных напряжений) в рабочих сечениях с надрезами 6, что необходимо, например, при определении усталостной прочности материала. После разрушения образца по центральным участкам надрезов

5 отделенные от образца участки 8 захватных частей 3,5 соединяют со смежными с ними участками 9 по линиям разрезов 7 и осуществляют второй этап нагружения, для чего прикладывают к захватным частям 2,4 усилие $2, а к соединенным друг с другом участком 8 и 9 — усилия Рг до разрушения образца по средним участкам надрезов 6, Как и на первом этапе нагружения, силы Pz и S 2 могут быть переменными по величине и направлению в соответствии с заданной программой нагружения. После второго этапа нагру>кения отделенные от образца участки 8 и 9 захватных частей 3,5 соединяют с частями 10 по линиям разрезов 7 (соединение может быть выполнено, например, с использованием сварки) и осуществляют третий этап, для чего захватные части 2,4 .нагру>кают силами $з, а захватные части 3,5 — силами Рз до разрушения образца по ближайшим к вершинам внутренних углов, участкам надрезов 6. По величинам разрушающих усилий Si u Pi с учетом программы их изменения во времени определяют параметры статической или усталостной

1795339 прочности материала. После этого переходят ко второй стадии испытаний, для чего соединяют части образца 2-5, отделенные д >уг от друга на последнем этапе первой стадии, по сечениям с надрезами 6, например, сварными швами 11, а в захватных частях 2,4 выполняют разрезы 12, параллельные оси захватных частей 2,4, и осуществляют поэтапное нагружение, аналогичное нагружению первой стадии, а именно, на первом этапе прикладывают сил к захватным частям 3,5 и средним участк м 13 захватных частей 2,4 до разрушения образца по центральным участкам швов 11, Формула. изобретения

Способ испытания образца материала при двухосном растяжении, по которому испытывают образец, содержащий четыре попарно симметричные захватные части срединенные центрально симметричными диагональными надрезами, образующими рабочие сечения образца, прикладывают к захватным частям усилия до разрушения образца по сечениям с надрезами и по величинам разрушающих усилий судят о прочности

Материала в условиях двухосного напряжения состояния,отл ича ю щийся тем, что, с целью снижения материалоемкости испытаний, нагружение образца проводят поэтапно в две стадии, перед первой стадией нагружения в двух противоположных захватных частях образца выполняют параллельные их оси и попарно симметричные относительно нее разрезы, соединяющие на втором этапе — к частям 3,5 и соединенные друг с другом участкам 13,14 частей2 2,4, на третьем этапе — к частям 3,5 и полностью соединенным друг с другом участками 13-15

5 частей 2,4. Как показано на фиг.4, сварные швы

11 в данном случае выполнены прерывистыми — для обеспечения разрушения образца на этапах второй стадии по соответствующим участкам швов 11, При обеспечении гарантии

10 разрушения образца по швам 11 (например, выполнением соединений не по всей высоте сечения) последние могут быть выполнены и на всю длину между противолежащими внутренними углами образца, 15 продольные оси рабочих сечений с торцами соответствующих захватных частей,- на первом этапе первой стадии нагружают участки захватных частей, расположенные между ближайшими к их оси разрезами, после разрушения или отделения нагружаемых участков их соединяют со смежными с ними участками по линиям разрезов и выполняют очередной этап нагружения, прикладывая усилия к соединенным друг с другом участкам захватных частей до полного отделения от образца обоих захватных частей, перед второй стадией нагружения присоединяют отделенные захватные части к образцу по рабочим сечениям и выполняют в двух других захватных частях параллельные их оси и попарно симметричные относительно нее разрезы, соединяющие продольные оси рабочих сечений с торцами соответствующих захватных частей, а нагружение второй стадии проводят аналогично первой, 1795339

Редактор

Заказ 425 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

ff

Составитель Ю.Ерусалимский

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Т.Ващкович