Способ испытания призматических образцов из анизотропного материала на одноосное сжатие и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относится к испытания ям материалов и может быть использовано для определения механических свойств анизотропных материалов при одноосном сжатии.

Известен способ испытания призматических образцов из анизотропногс}, материала на одноосное .сжатие, вклю. чающий нагружение образцаi сжимаюП1ИМ усилием, измерение усилий и деформаций образца и определение по полученным данным модуля упругости и коэфф,ициента Пуассона «материала образца t1Д,

Известно устройство для испытания призматических образцов из анизотропного материала на одноосноое сжатие к испытательной машине, содержащее две предназначенные для взаимодействия с захватами испытательной машины самоустанавливающиеся плиты с подвижными частями, тензодатчики, предназначенные для закрепления на гранях испытуемого образца, и регистрирующие приборы 2j.

Недостатком известных способа и устройства является их малая информативность, так как с их помощь.ю. невозможно определить коэффициент упругой податливости материала сдвигу.

Целью изобретения является расширение информативности путем определения коэффициентов упругой податливости материала сдвигу.

Цель достигается тем, что согласно способу испытания призматических образцов из анизотропного материала на одноосное сжатие, включающему нагрухсение образца сжимающими усилиями, измерение усилий и деформаций образца и определение по полученным данным модуля упругости и коэффициента Пуассона материала образца, измеряют изменение углов между гранями образца, по коTOisjM судят о нестесненных сдвиговых деформациях, и с учетом последних рассчитывают коэффициент упругой податливости материала сдвигу.

При этом устройство для испытания призматических образцов из анизотропного материала на одноосное сжатие к испытательной машине, содержащее две предназначенные для взаимодействия с захватами испытательной машины самоустанавливающиеся плиты с подвижными гранями, тензодатчийи, предназначенные для закрепления на гранях испытуемого образца в заданных направлениях, и регистрируквдие приборы, снабжено установленными на подвижной части однсй из плит и свя-анными с регистрирующей аппаратурой по крайней мере четырьмя парами преобразователей линейных перемещений, чувствительные элементы лежат в одной плоскости и предназначены

для попарного взаимодействия о соответствукнаими гранями образца.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 схема наклейки тензодатчиков на 5 фиг. 3 - схема установки преобразователей линейных перемещений, вид сверху.

Устройство содержит две самоустанавливающиеся плиты, предназначенные

10 для взаимодействия с захватами 1 и |2 испытательной машины. Одна из дзлит выполнена в виде шаровой опоры 3 и шаровой подвижной части 4, а вторая из размещенных пара,плельно друг

15 яругу подвижных частей 5 и б, неподвижной части 7 и роликов 8 и 9, размещенных между частями 5-7 таким образом, что оси роликов 8, размещенных между частями 6 и 7, взаш-юпер пендикулярны. Кроме того, устройст- , во содержит четыре пары преобразователей 10-17 линейных перемещений, связанные через блоки 18-21 и сумkiaTOp 22 с регистрирукидим прибором 23, закрепленные на подвижной части 5, таким образом, что их чувствитёл ные элементы 24 - 31 лежат в одной плоскости А-А и попарно взаимодействуют с гранями 32-35 образца 36. Устройство содержит такие продольные тензодатчики 37 и 38, связанные с измерителем 39 и наклеенные на грани 32 и 34 образца 36, поперечные тензодатчики 40-43, наклеенные на грани 32-35 таким образом, что тензо5 датчики 40 и 42, наклеенные на грани 32 и 34, связаны с измерителем 44, а тензодатчики 3.1 и 43 - с измерителем 45 и тензодатчики 46 - 53, по парно наклеенные под углом 45 к оси

0 образца 36 на грани 32-35 и связанные с измерителями 54 и 55.

Способ с помощью описываемого устройства осуществляется следующим образом.

5 Призматический образец 36 из ани-затропного материала с наклеенными на его грани 32-35 тензодатчиками 37,38, 40-43 и 46-53 устанавливаю.т на подвижную часть 5 с закреплёнными

Q на ней преобразователями 10-17, причем их чувствительные элементы 2431 попарно взаимодействуют с свободными боковыми поверхностями 32-53 образца 36. Затем обра.зец 36. вместе с частями 5-7 устанавливают на ват 2 испытательной маыины. На верхнюю торцовую поверхность устанавливают шаровую подвижную часть 4 и опору 3 и связывают опору 3 с захватом 1 испытательной машины. Нагружа 0 ют образец 36 сжимающими усилиями Р. При ступенчатом повышении усилия Р замеряют на каждой грани усилие, продольные -у , поперечные и касательные jfi деформации образца

5 Д с помощью тензодатчиков 37, 38, .

40 - 43 и 46 - 53 и фиксируют их измерителями 39, 44, 45, 54 и 55 и изменение углов ф; между гранями 32 - 35 образца 36 с помощью преобразователей ; 10-17, Измерение углов между гранями 32-35 образца 36 .производят по разности линейных перемещений чувствительных элементов 24-31преобразователей 10-17 и определяют нестесненные сдвиговые деф01 1ации. Шаровая,плита с опорой 3 и шаровой подвижной частью 4 обеспечивает равномерность передачи усилия на образец.36 при непараллелностй его торцов, а части 5, б и 7 позволяют свободно перемещаться

взаимодействующему с ним торцу об- разца 36 и обеспечивают измерение нестеснен-ных сдвиговых деформаций материала образца.

По полученным данным рассчитывают упругие постоянные материала: модуль F упругости, коэффициент/С( Пуассона и коэффициент а упругой податливости материала сдвигу.

0 Изобретение позволяет определить при испытаниях на сжатие не только модуль упругости и коэффициент Пуассона анизотропного материала, но и его сдвиговые упругие характеристики.

12

13

1. Способ испытания прмзматичес кйх образцов из анизотропного материала на одноосное сжатие, включающий нагружение образца сжимающим усилием, измерение усилий и деформаций образца и определение по полученным данным модуля упругости и коэффициента Пуассона материала образца, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с цель расширения информативности v путем определения коэффициентов упругой податливости материала сДвигу, измеряют изменения углов между гранями образца, по которым судят о нестесненшлх сдвиговых деформациях, и с учетсж последних рассчитывают коз.ффициент упругой податливости ма-.териала .сдвигу. 2. Устройство для испытания призматических образцов анизотропного материала на одноосное сжатие к испытательной машине, содержащее две предназначенные для взаимодействия с захватами испытательной машины самоустанавливаюциеся плнты с подвижными гранями, тензодатчики, предназначенные для закрепления на гранях испытуемого образца ,в заданных направлениях, и регистрирующие приборы, (Л отличающееся тем, что оно снабжено установленньвли на подС вижной части однойиз плит и свяэаннымл с регистрирующей аппаратурой по крайней мгре четырьмя парами преобразователей линейных перемещений, чувствительные элементы которых лежат в одной плоскости и предназначены для попарного взаимодействия с соответствующими гранями образца.

J/L 2S

10

1

2&

27

33

/

Jf 28.

Э

ЛУ.

32

20

J4

.

/IXI

/

31

30

fS

17