Способ динамических испытаний материалов Советский патент 1984 года по МПК G01N3/30 G01N21/27 

Изобретение относится к исследо ванию прочностных свойств материалов , а именно к способам динамичес ких испытаний и предназначено для определения усилия разрыва при динамическом нагружении. Известен способ динамических ис пытаний материалов, согласно которому один конец образца соединяют со стержнем-динамометром, а другой с подвижной наковальней, который подвергают продольному удару при помощи бойка с динамометрической регистрацией максимального усилия разрыва С ЗОднако данный способ обладает низкой точностью при скоростях нагружения 150-300 м/с, поскольку регистрируемое максимальное усилие разрыва образца включает усилие на преодоление сил инерции наковальни, которое соизмеримо с определяемой величиной и не учитывается. Наиболее близким к изобретению является способ динамических испыта ний материалов, заключающийся в том, что образец исследуемого материала размещают в матрице, имеющей отверстие для выдавливания материал образца, деформируют образец ударной нагрузкой, приводящей к образов нию прессуемогопрофиля, со скоростью, достаточной для обеспечения разрыва прессуемого профиля от инер ционных сил, измеряют массу оторвав шейся части образца и определяют усилие разрыва, В известном способе с помощью датчика, размещенного на ударнике, регистрируют усилие бойка приводящее к разрыву профиля, котор учитывают при определении усилия ра рыва f 2. Однако известный, способ не обеспечивает достаточной точности определения усилия разрыва при динамических испытаниях материалов, поскольку в момент разрыва профиля от инерционной силы последняя воздействует на матрицу, а не на удар ник, т.е. не регистрируется датчиком, размещенным на ударнике. Кром того, в основу известного способа положено условие неразрывности, которое не учитывает разницу скоро тей и ускорений отрывающейся и остающейся частей профиля. Цель изобретения - повышение точ ности. 82 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу динамических испытаний материалов, заключающемся в том, что образец исследуемого материала размещают в матрице , имеющей отверстие для вьщавливания материала образца, деформируют образец ударной нагрузкой, приводящей к образованию прессуемого профиля, со скоростью, достаточной для обеспечения разрыва прессуемого профиля от инерционных сил, измеряют массу оторвавшейся части образца и определяют усилие разрыва, регистрируют перемещение исследуемого профиля во времени, измеряют длину оторвавшейся части образца, по этой длине и зарегистрированному перемещению определяют ускорение оторвавшейся части в момент разрыва, по массе оторвавшейся части и ее ускорению находят усилие разрыва. Определение ускорения оторвавшейся части профиля в момент разрыва и нахолодение по нему и массе оторвавшейся части усилия разрыва приводит к повышению точности способа, поскольку определяемая величина является инерционной силой, являющейся единственной причиной разрушения образца. На фиг.1 представлена схема устройства, реализующего способ, на фиг.2 - регистрируемое перемещение исследуемого профиля во вре- мени; на фиг.3 - ускорение профиля в процессе испытания. Способ осуществляется следующим образом. Образец 1 исследуемого материала размещают в матрице 2,имеющей отверстие 3 для выдавливания материала образца 1,с помощью ударника 4 деформируют образец 1 ударной нагрузкой, приводящей к образованию прессуемого профиля 5, со скоростью, достаточной для обеспечения разрыва прессуемого профиля 5 от инерционных сил, и регистрируют перемещение исследуемого профиля во времени. Для этого, например, на осциллографе ( не показан) с помощью фотодиода 6 регистрируют интенсивность светового потока от источника 7 света, направленного через систему линз 8 и щель 9 в матрице 2, выполненную вдоль направления выдавливания прессуемого профиля 5. Дважды ди(1)ференцируя регистрируемое перемещение прессуемого профиля 5 (фиг.2) получают временную зависимость ускорения прессуемого профиля 5 в процессе испытания (фиг.З). Затем измеряют длину 2 р оторвавшейся части, по которой и зарегистрированному перемещению определяют момент t разрыва и ускорение оторвавшейся части в момент разрьша, измеряют массу оторвавшейся части образца, и по массе оторвавшейся тапти и ее ускорению находят усилие разрыва.

Изобретение позволяет повысить точность определения усилия разрыва при динамических испытаниях материалов , поскольку определяемая величина является значением инерционной силы, которая приводит к разрыву исследуемого профиля.

СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что образец исследуемого материала размещают в матрице, имеющей о1верстие для выдавливания материала образца, деформируют образец ударной нагрузкой, приводящей к образованию прессуемого профиля, со скоростью, достаточной для обеспечения разрыва прессуемого профиля от инерционных сил, измеряют массу оторвавшейся части образца, определяют усилие разрыва, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности, регистрируют перемещение исследуемого профиля во времени, измеряют длину оторвавшейся части образца, по этой длине и зарегистрированному перемещению определяют ускорение оторвавшейся части i в момент разрыва, по массе оторвавшейся части и ее ускорению находят усилие разрыва. 00 00 00

(pv.Z