Трубчатый образец для испытаний композиционных материалов на сдвиг Советский патент 1986 года по МПК G01N3/24 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к образцам из композиционных материалов, преимущественно на основе полимерной матрицы и высокопрочных волокон, для определения механических характе- . ристик.

Цель изобретения - повышение точности определения разрушающего напряжения..

На фиг. 1 изображен предлагаемый образец, осевой разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Образец трубчатой формы, имекнций толщину S стенки и срединный диаметр d ср, выполнен из композиционного материала с Пределами прочности и с|.р соответственно при смятии и при сдвиге в плоскости а1рмирова- ния и имеет равномерно расположенные в окружном направлении четыре рабочих участка 1 для реализации чистого сдвига вдоль образзпощей, кая(ый из который образован двумя направленными навстречу друг Другу с торцов образца пазами 2 и 3, Из условия затухания краевых эффeJктoв, а,, следовательно, исключения влияния их на условия сдвига на рабочем з част- ке 1 глубийа h пазов составляет не менее двух толщин S стенки образца. Расстояние Г между встречно направ- пазами выбрано из условия исключения смятия торцовых поверхностей образца, т.е. условия, когда сила Р смятия торцовой поверхности образца больше силы Р., среза рабочих участков образца, т.е.

Р Р

см ср.

418-1:.

для

ей. i

Я dc S где Р,„ fе.

-четырех рабочих участков. Отсюда следует, что

- ТГ ем J

Г -g- - dep

ср

Пазы образца заканчиваются отверстиями 4 диаметра (0,03-0,004), немного превышающего ширину паза, которые снижают концентрацию напряжений в образце у его рабочих участков 1 .

Образец испытывают следукицим образом.

Устанавливают образец на нижнкно плиту пресса (не показан), обеспечивая контакт торца с нижней плитой по

395501

двум несмежньм, расположенным мезкду пазами участкам. Подводят верхнюю плиту пресса к другому торцу образца, обеспечивая его контакт с этой

5 плитой по двум другим несмежным, участкам. Тонкостенные образгцл с целью предотвращения потери их устойчивости подпирают втулками (не показаны) с наружных или внутренних стоtO рон или одновременно с обеих сторон.

Наращивают прессовое усилие до разрушения образца сдвигом в плоскости армирования и по результату судят о его механических свойствах.

15 Пример. Образцы вырезают из цилиндрических стеклопластиковых оболочек с внутренним диаметром 150 мм, толщиной 10 мм и длиною 320 мм, полученных методом намотки.

20 Длина образцов 80 мм, длина рабочего з астка 40 мм, а диаметры отверстий в конце пазов 5 и 8 мм.

Результаты испытаний на прочность при сдвиге в направлении образующей

25 показали, что среднее значение разрушающего, напряжения среза составило СР.Л 5i 165-176 МПа.

30

ормула изобретения

Трубчатый образец для .испытаний, композиционных материалов на сдвиг в плоскости армирования, имеющий равномерно расположенные в окружном на- правлении четыре рабочих участка для реализации чистого сдвига вдоль образующей, каждый из которых образован двумя пазами, направленными навстречу друг другу с торцов образца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определе. . ния разрушающего напряжения, глубина пазов составляет -не менее двух толщин стенки образца, а расстояние 1 меящу встречно направленными пазами выбрано из условия исключения смятия торцовых поверхностей в соответствии с формулой

40

45

где бс Vd.« f L An. H d,p.

предел прочности материала образца при смятии; предел прочности материала образца при сдвиге в плоскости армирования; средний диаметр образца..

Трубча-ляй образец для испытаний .коъшозиционных материалов на сдвиг в плоскости армирования имеет равномерно расположенные в окружном направлении четыре рабочих участка для реализации чистого сдвига вдоль образукядей, каядфый из которых образован двумя пазами глубиною не менее двух толщин стенки образгСа, направленными на-, встречу друг другу с торцов образца, а расстояние между встречно направленными пазами выбрано из условия исключения смятия торцовых поверхностей образца. Образец позволяет реализо- , вать на рабочих з астках условие чистого сдвига в плоскости его армирования и, следовательно, повысить точность определения разрушающего напряжения. 2 ил. с S (/}

Редактор В. Иванова Заказ 3387/41

Составитель Ю. Виноградов Техред И.Попович

Корректор С. Черни

Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Фиг.2

Корректор С. Черни