Призматический образец для определения вязкости разрушения материала Советский патент 1985 года по МПК G01N3/00 

ю

ю

1. ПРИЗМАТИЧЕСКИЙ ОБРАЗЕЦ ДПЯ ОПРЕДЕЖНИЯ ВЯЗКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛА, имеющий боковой надрез переменнойширины, образующий в образце две симметричные консоли, в которых выполнены цилиндрические выемки для установки в них опорных роликов расклинивающего нагружающего устройства, и наплавку, наваренную из хрупкого металла в вершине надреза, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности испытаний на одном- образце, он снабжен дополнительными наплавками, наваренными из хрупкого металла последовательно по длине образца вдоль его оси сш.метрин, а расстояни е между наплавками выбрано из условие; торможения трещины в материале образца . 2. Образец по п.1, отличающийся тем, что в наплавках S b выполнены сквозные отверстия разных диаметров, не превьплающих половины ширины соответствующих наплавок.

./ . Изобретение относится к исследова нию прочностных свойств материалов, а именно, к призматическим образцам для определения вязкости разрушения материала, . Цель изобретения - повьппение информативности испытаний на одном образце. На фиг. 1 изображен образец с на гшавками| на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - образец с наплавками и с боковыми канавками; на фиг, 4 -сечение Б-Б на фиг, 3j на фиг,- 5 - образец с наплавками, в которых выполнены отверстия5 на фиг. 6 - сечение В-В на фиг, 5. Призматический образец имеет бок вой надрез 1 переменной ширины, обр зующий в образце две симметричные консоЛи 2 и 3, В консолях 2 и 3 выполнены цилиндрические выемки 4 и 5 для vcтaнoвки в ник опорных роликов (не показаны) расклинивающего нагружающего устройства, В вершину надреза 1 и последовательно по длине образца вдоль его оси Z-Z симметрии наварены поплавки 6 из хрупкого металла. Расстояние W; между наплавками выбрано из условия торможения трещины в материа- ле образца. Размеры h наплавок могут быть различны вдолъ оси образца Минимальную длину h, выбирают из условия, чтобы расстояние от вершины трещины при ее развитии в наплав ку до конца наплавки было не меньше двух размеров пластической зоны в вершине трещины в момент ее развития. На боковых; гранях образца могут выполнены боковые канавки 7 для обеспечения условий стесненных деформаций в вершине трещины при ее развитии. В канавках 6 могут быть выполнен сквозные отверстия 8 разных диаметров d-, не превьш1ающих половины шир ны соответствующих наплАвок, Центры сквозных отверстий 8 могут быть смея1;ены вдоль оси Z-Z образца иткосительно средних сечений наплавок 6, Определение вязкости разрушения осуществляют следующим образом. Из вершины надреза 1 выращивают : исходную усталостную трещину (не, показана). Для этого в наплавке, расположенной в вершине надреза, выполняют тонкий надрез 9, например шевронный, В выемки 4 и 5 вставляют опорные ролики и устанавливают образец на плиту нагружающего устройства гранью 10, противоположной надрезу 1, Нагружающим клином через опорные ролики расклинивают образец. Увеличение нагрузки до критической величины приприводит к развитию магистральной трещины, которая, пройдя через наплавку б, останавливается в исследуемом материале, не доходя до следующей наплавки. При этом фиксируют нагрузку в момент старта и остановки магистральной трещины а также ее длину. Длина скачка магистральной трещины определяется запасом упругой энергии, накапливаемой в консолях 2 и 3 к моменту старта трещины. После остановки магистральной . трещины вновь вьфащивают усталостную трещину из ее вершины до тех пор, пока она не достигнет следующей наплавки 6 и не разовьется в нее на заданную глубину, . Чередование статического и циклического нагружения продолжают до полного разрушения образца. После .разрушения по излому образца уточняют размеры магистральной трещины в моменты её стартов и остановок, На основании полученных значений нагрузки: и размеров магистральной трещины рассчитывают по известньм формулам критические коэффициенты интенсивности напряжений, по которым судят о вязкости разрушения исследуемого материала. (Pus. 2 фиг. 3

(pus,