Способ испытания материалов при сложном напряженном состоянии Советский патент 1984 года по МПК G01N3/10 

11 Изобретение относится к технике испытания материалов на прочность, в частности к способам для изучения физико-механических свойств материалов в условиях объемного неравнокомпонентного сжатия. Известен способ испытания материа лов при сложном напряженном состоянии типа (3, гдеб. главные-сжимающие напря жения. при котором все три компоненты расту пропорционально параметру вида напря женного состояния С- -;.е- ПП Недостатком способа является изме нение во время испытания величины, касательных напряжений t , ответственных за остаточные неупруги деформации. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ испытания материалов при сложном напряженном состоянии типа G,, заключающийся в том, что размещенный в камере образец подвергают гидростатическому сжатию, нагружают образец посредством поршня дополнительной осевой нагрузкой и деформируют его путем перемещения поршня С2. Известный способ характеризуется недостаточной точностью определения влияни параметров пути нагружения на физико-механический свойства материалов вследствие одновременного изменения в процессе неупругого деформирования при осевом нагружении образца как параметра вида напря женного состоянияС -- так и величины касательного напряжения t. Цель изобретения - повыщение точности определения влияния параметров пути нагружения на физико-механические свойства материалов. Указанная цель достигается тем, что согласно способу испытания материалов при сложном напряженном состоянии типа .j, заключающемуся в том, что размещенный н камере обра яец подвергают гидростатическому сжа

тию, нагружают образец посредством поршня дополнительной осевой нагрузкой.и деформируют его путем пе.ремеff-

2 щения поршня, исходную величину давления жидкости в камере устанавливают исходя из условия где t - касательные напряжения; параметр вида напряженного состояния на пределе упругости, соответствующий заданной величине t, деформацию образца в допредельной области осуществляют при постоянной величине касательных напряжений и уменьшении отношения боковых напряжений к осевым за счет уменьшения давления в камере, а в области за максимумом нагрузки - при увеличении отношения боковых напряжений к dceвым за счет увеличения давления в камере. На фиг, .1 приведены различные пути нагружения образца, где 1 путь нагружения типа Кармана (согласно прототипу), 2 - предлагаемый путь нагружения, 3 - пропорциональный путь нагружения, С - значение параметра С (вида напряженного состояния) на пределе прочности. См - значение параметра С на пределе упругости для предлагаемого способа, значение параметра С на пределе упругости для пути нагружения типа Кармана, С начальное значение параметра С, & trip приращение касательных напряжений за пределом упругости при пропорциональном нагружении, ACvc - приращение касательных напряжений при пути нагружения типа Кармана; на фиг. 2 - вид получаемых зависимостей, гда 1 - участок упругой деформации АВ, 2 - участок неупругой допредельной деформации ВС, 3 - участок запредельной деформации, .ц(- продольная деформация на пределе прочности, - продольная деформация при достижении участка остаточной прочности. Способ испытания материалов лри сложном напряженном состоянии осуществляется следующим образом. В камере устанавливают образец и нагружающий поршень. От источника давления создают в камере гидростатическое давление б2н которое выбирают исходя из условия 3 что обеспечивает при зггдаиной величине tr отсутствие неупругих деформаций . Нагружают образец посредством поршня дополнительной осевой нагрузкой лО,, Деформация образца в допредельной области проводится при уменьшении давления б в -камере. При этом, благодаря компенсации выталкивающей силы, действующей на поршень от гидростатичес кого давления Q , величина до11олниТельной осевой нагрузки uff и, соответственно, величина касательных напряжений t остаются постоянными при уменьшении параметра вида напряженно го состояния С После достижения запредельной областл, где величина t падает при уве личении осевой деформации , для поддержания t увеличивают давление бп в камере вплоть до достижения участка остаточной прочности, где образец разделяется на части, и 424 идет деформация не в объеме образца, аПО образовавшейся плоскости сдвига. При испытании образцов мрамора при МПа, начальном давлении МПа в процессе деформирования была получена остаточная продольная деформация 07„ и остаточная поперечная деформация . Величина остаточной деформации при постоянной величине t() и уменьшении параметра вида напряженного состояния С оказалась близкой к той же величине при пути нагружения типа Кармана и пропорциональном нагружении, что уточняет существующие представления о роли различных параметров пути нагружения на результат деформирс вания за пределом упругости Использование изобретения позвопяет уточнить влияние пути нагружения на деформационно-прочностные свойства материалов, в частности горных пород.

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СЛОЖНОМ НАПРЯНЖННОМ СОСТОЯНИИ типа , заключающийся в том, что размещенный в камере образ.ед подвергают гидростатическому сжатию, нагружают образед посредством поршня дополнительной осевой нагрузкой и деформируют его путем перемещения поршня, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности определения влияния параметров пути нагружения на физико-механические свойства материалов, исходную величину давления 2.Vf жидкости в камере устанавливают исходя из условия Л- . где - касательные напряжения; Cj, - параметр вида напряженного состояния на пределе упругости, соответствующий заданной величине деформацию образца в допредельной обi ласти осуществляют при постоянной величине касательных напряжений и уменьшении отношения боковых напря,жений к осевым за счет уменьшения гавления в камере, а в области за максимум нагрузки - при увеличении отношения боковых напряжений к осевым за счет увеличения давления в камере.

а