Способ испытания на растяжение образцов материалов Советский патент 1986 года по МПК G01N3/18 

Изобретение отн.осится к испытательной технике и может быть использовано для. определения остаточной деформации, в частности равномерного удлинения, при испытании с нагревом образцов материалов на одноосное растяжение.

Целью изобретения является повышение точности определения равномерного удлинения.

На фиг. 1 показан короткий образец (с меньшей длиной рабочей части) до начала испытания; на фиг. 2 - тот же образец после завершения испытания; на фиг. 3 - длинный образец (с большей длиной рабочей части) до начала испытания; на фиг. 4 - тот же образец после завершения испытания; на фиг.5- диаграммы растяжения, демонстрирующие изменение испытательной нагрузки Р в зависимости от перемещения дЕ активного захвата испытательной машины.

Способ испытания реализуется сле- образом.

Изготавливают две партии образцов из испытуемого материала с различными, но одинаковыми в каждой партии цл.и- нами о, , Ед2 рабочих частей образцов. При этом площади поперечного сечения всех образцов одинаковы.

Образцы каждой партии последовательно устанавливают в захват испытательной машины (не показана), нагревают и нагружают до разрушения. При этом измеряют остаточные полные удлинения i i jiSjn образцов, максималь ные нагрузки Р., и усилия Р.. разру17К.

шения образцов.

Образцы распределяют попарно, выбирая один с начальной длиной й(„ рабочей части, другой - 1 таким образом, чтобы величины максимальной нагрузки Р.

разца. Но увеличение полного оста ного удлинения при увеличении исх ной длрны образца происходит за с роста равномерной деформации дЕр 5 так как величина сосредоточенной формации uL будет у обоих образц

10

20

30

35

40

и Pgj,, а также усилия Р|

одинаковой. Поэтому

Ь Р Егп-Л п,

(1)

Величину относительного равном ного удлинения SP определяют как ношение равномерного остаточного удлинения лЕр к разности длин р,

15 образцов

- df

iB

2„-йе

in

02

-J-. (2)

Используя пблученную величину можно определить величину р авноме ного удлинения образцов по зависи мостям

iЧp ( ) гр р оа ;

(3) (4)

25 а также величины сосредоточенного

удлинения kl.f и д6

1С

/Ае,„-йе,р; ,„-ле,р;

(5) (6)

Кроме того, способ позволяет с высокой точностью определить мо перехода от равномерной деформаци сосредоточенной.

Для определения момента перехо записывают диаграммы X, Y (фиг. 5 растяжения образцов 1.:И 2 в коорд натах Р f(u6), где Р - усилие растяжения. Проводят прямые О, В, 0 В2, являюш еся продолжением пря линейного участка кривой роста на зок, либо касательными к точке пе региба этого участка. Точку О, пе сечения прямых О, Б, и 0,В2 с осью абсцисс принимают за начало отсче удлинения образцов. Параллельно п

и Р разрушения образцов каждой пары 45 мым О, В, и из точек Р, и Р,

бьти наиболее близки друг другу,что позволяет избежать влияния таких источников случайных погрешностей как отклонения размеров при изготовлении образцов, наличие дефектов в материале и т.п.

Затем определяют величины равномерного остаточного удлинения л Ер как разности полных удлинений йК,„,, лё каждой пары. Для образца пары, имеющего большую длину, величина полного остаточного удлинения / также больше по сравнению с йВ,„ короткого обсоответствуюш 1х усилиям разрушени образцов 1 и 3, проводят прямые

,д

и 2 ДС) пересечения с осью

абсцисс. Полученные на оси абсцис 50 отрезки 0,Д, и О Д представляют бой полные остаточные удлинения дЕ Л з образцов 1 и 3. Отложив найден значения лК,р , iPjp ° абсцисс,п водят из точек Е и Eg на оси абс

S5 линии Е,С,

и , параллельные с

ветственно прямым О, В( и О, Вг . То ки С,,, Cj пересечения линий Е,С,

с кривыми Р f (i) соотв

и ,

разца. Но увеличение полного остаточного удлинения при увеличении исходной длрны образца происходит за счет роста равномерной деформации дЕр , так как величина сосредоточенной деформации uL будет у обоих образцов

одинаковой. Поэтому

10

Ь Р Егп-Л п,

(1)

Величину относительного равномерного удлинения SP определяют как отношение равномерного остаточного удлинения лЕр к разности длин р, , Рд,

образцов

- df

iB

2„-йе

in

02

-J-. (2)

Используя пблученную величину Ор , можно определить величину р авномер- ного удлинения образцов по зависимостям

iЧp ( ) гр р оа ;

(3) (4)

а также величины сосредоточенного

удлинения kl.f и д6

1С

/Ае,„-йе,р; ,„-ле,р;

(5) (6)

Кроме того, способ позволяет с высокой точностью определить момент перехода от равномерной деформации к сосредоточенной.

Для определения момента перехода . записывают диаграммы X, Y (фиг. 5) растяжения образцов 1.:И 2 в координатах Р f(u6), где Р - усилие растяжения. Проводят прямые О, В, и 0 В2, являюш еся продолжением прямолинейного участка кривой роста нагрузок, либо касательными к точке перегиба этого участка. Точку О, пересечения прямых О, Б, и 0,В2 с осью абсцисс принимают за начало отсчета удлинения образцов. Параллельно прясоответствуюш 1х усилиям разрушения образцов 1 и 3, проводят прямые

,д

и 2 ДС) пересечения с осью

абсцисс. Полученные на оси абсцисс отрезки 0,Д, и О Д представляют собой полные остаточные удлинения дЕ,, Л з образцов 1 и 3. Отложив найденные значения лК,р , iPjp ° абсцисс,проводят из точек Е и Eg на оси абсцисс

линии Е,С,

и , параллельные соответственно прямым О, В( и О, Вг . Точки С,,, Cj пересечения линий Е,С,

с кривыми Р f (i) соответи ,

ствуют на диаграмме моменту перехода от равномерной деформации к сосредоточенной.

Пример. Изготавливают две патии образцов по три образца в партии Рабочая длина образцов первой партии

Ед, 15 мм, второй Д метр рабочей части всех образцов оди наковьй.

В процессе растяжения определяют максимальную нагрузку Pg и нагрузку Р| разрушения образцов.

Результаты испытания образцов сведены в таблицу.

По результатам испытаний образцы распределены попарно следующим образом: 1-й и 4-й, 2-й и 5-й, 3-й и 6-й Для определения равномерного удлинения использовали величины удлинений и длин этих пар образцов.

Формула изобретения Способ испытания на растяжение об

разцов материалов,по которому образцы

Образец

Максимальная нагрузка Р , кгс

D

Нагрузка разрушения Р., , (кгс)

РВ, 600; Р, 620; Р, 570 Р, 605; Р 610, Р 575

Р 300; Р 310; Р 300 Р 302; Р 310; Р 280

Ц

2

5

Ю

2329944

с различной длиной рабочей части и одинаковой площадью поперечного сечения нагревают, нагружают, последовательно измеряют их удлинения и по отношению разности удлинений к разности длин образцов судят о деформационных параметрах материала образ- цов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения такого деформационного параметра как равномерное удлинение, испытанию подвергают две партии образцов с различными, но одинаковыми в каждой партии длинами рабочих частей образцов, все образцы доводят до разрушения и определяют максимальные нагрузки и усилия их разрушения, распределяют образцы попарно по одному из каждой партии так, чтобы величины максимальной нагрузки и усилия разрушения образцов каждой пары были наиболее близки, а для определения равномерного удлинения используют величины удлинений и длин образцов этих пар.

15

20

25

302; Р 310; Р

2

Ч.

Ч

5ё

- Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения остаточной деформации, в частности равномерного удлинения, при испытании с нагревом образцов материалов на одноосное растяжение. Цель изобретения - повышение точности определения равномерного удлинения при растяжении. Две партии образцов с различными, но одинаковыми в каждой партии длинами рабочих частей, последовательно нагружают до разрушения и определяют максимальную нагрузку и усилие разрушения. По результатам испытания образцы распределяют попарно по одному из каждой партии так, чтобы величины максимальной нагрузки и усилий разрушения образцов каждой пары были наиболее близки, избегая тем самым влияния случайных погрешностей. Величину равномерного Удлинения определяют как отношение разности полного удлинения образцов пары к разности их длин. 5 ил, 1 табл. I (Л N0 jO N0 :о X) 4

Составитель Ю, Махов Редактор В. Иванова Техред В.Кадар

Заказ 2760/43 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор И. Муска