Способ определения предела текучести и единой кривой механического состояния пластически деформируемого материала Советский патент 1986 года по МПК G01N3/30 

Изобретение относится к прочностным испытаниям материалов,а и feннo к способам определения предела текучести и единой кривой механического состояния пластически деформируемого материала, и может быть использовано для измерения механических свойств материала при дгегами- ческом нагруже.нии.

Цель изобретения - повьшеиие точности результатов испытаний путем учета неоднородности напряженно- деформированного состояния осаженных образцов по их контактной поверхности.

Способ определения предела текучести и единой кривой механического состояния пластически деформируемого материала осуществляют следующим образом.

Цилин,црические образцы, геомет- .рические размеры которых известны, раздельно осаживают ударом, например j с помощью высокоскоростного молота до различных степеней остатоной деформации за счет использования подкладных ограничительных коле Измеряют скорость удара и величину остаточной деформации образцов,например, с помощью оптических средст Осадку образцов производят при одной для данной партии образцов скорости удара. Неоднородность напряженно деформированного состояния осаженных образцов, вызванную неравномерностью деформации и упрочнения материала на контактной поверхности осаженных образцов, учитывают путем измерения радиуса кривизны боковой поверхности осаженных образцов на уровне контактной поверхности, диаметра контактной поверхности после осаживания и твердости в различных точках контактной поверхности. Предел текучести и единую кривуга механического состояния

(n+1)(dR/dZ)

24-1o ln(D/Dj-{{ lri(,, )2 + (dR/dZ)Vl2 - 1пЦ/0„)1 }

где D , D. - исходный и конечный диаметры контактной поверхности осаженного образца

пластически деформируемого материя.- ла определяют по соотношениям

6 (зЧб /Е),

S Р V

S ) (i 1,2,...,ra)

где о предел текучести

о

m - количество осаженных образцов;

6 - величина условного контактного напряжения I

п - показатель степенной аппроксимации кривой упроч- нения;

К - коэффициент соответствия условного контактного напряжения сопротивлению деформации при 20%-ной ин- тенсивности деформации/

Е - модуль упругости первого

рода для испытуемого материала,

I - интенсивность деформации в точках контактной поверхности осаженных образцов,

Sp Mv 2/2V ln(Ho/H-),

где -ii- КПД удара;

М m.fflj / ( ) - приведенная масса ударной системы;

ш , mj - соударяющиеся массы испытательного оборудования;

Vg - скорость удара; . V объем испытуемого образца/

Н.

Н - исходная и конечная высо40

та осаженного образца,

1п(НУ)(/(ну), .. Inlf.JE,,):

где (HV) , (HV) - твердость по Вик- керсу контактной поверхности, измеренная в соответствующих точках; , - интенсивность деформаций для этих же точек.

иИ

(dR/dZ). - производная радиуса боковой поверхности осаженного образца по высоте, вычисленная is точ31254349

ке, соответствующей уровню контактной поверхности.

fr l llnCD /D ) 2 + (dR/dZ)2.r/3D,

где г - расстояние от геометрического центра контактной поверхности осаженного образца до исследуемой точки.

Формула изобретения

Способ определения предела текучести и единой кривой механического состояния пластически деформируемого материала, по которому цилиндрические образцы раздельно осаживают ударом до различных степеней остаточной деформации и измеряют скорость удара и величину остаточной деформации, о тличающий с я тем, что, с целью повышения точности результатов испытаний путем учета неоднородности напряженно-дефор- мированного состояния осаженных об- разцов по их контактной поверхности, осадку образцов производят при одной для данной партии образцов скорости удара, измеряют радиус кривизны боковой поверхности осаженных образцов на уровне контактной поверхности, диаметр контактной поверхности после осаживания и твердость в различных точках контактной поверхности и определяют предел текучести и единую кривую механического состояния пластически деформируемого материала по соотношениям

$5 Чбр (5 Кбр/Е)

.(n+mdR/dZ)/ РХ

-24МОЧп(Ц/0,)({С1п()1 -f (dR/dZ)()r }

где, 0 и Dj - исходный и конечный диаметры контактной поверхности осаженного образца;

(dR/dZ) - производная боковой поверхности осаженного образца по высоте, вычисленная в точке, соответствующей уровню контакт I ной поверхности, ,

ВНИИПИ Заказ 4712/46

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная,

б, Кбр() при ,2,.. . ,га.

10

15

0

5

0

где га - количество осаженных образцов,

6 - величина условного контактного напряжения, п - показатель степенной аппроксимации кривой упрочнения;

К - коэффициент соответствия условного контактного напряжения сопротивлению деформации при 20%-ной интенсивности деформацииI Е - модуль упругости первого

рода испытуемого материала; f.. - интенсивность деформации в точках контактной поверхности осаженных образцов,

, 6p h M-v2/2V-ln(),

- КПД удара,

М - () - приведенная масса ударной системы

т, и ffij - соударяющиеся массы испытательного оборудованияJ

VQ - скорость удара}

V - объем испытуемого образца;

Нд и Н - исходная и конечная высоты осаженного образца,

1п (НУ) ./(НУ).,

1 1п(

-.,

где (НУ) и (НУ).; - твердости по Виккерсу контактной поверхности, измеренные в соответствующих точках

, I и б , - интенсивности де- формаций, для этих же точек.

50 6 2/lln(D,, /D ) 2 + (dR/dZ) r /3D, ,

где г - расстояние от геометрического центра контактной поверхности осаженного образца до исследуемой точки. Тираж 778 Подписное

Изобретение откосится к прочностным испытаниям, а именно к способам определения предела текучести и единой кривой механического состояния пластически деформируемого материала при динамическом нагружении. Цель изобретения - повышение точности результатов испытаний за счет учета неоднородности напряженно-деформированного состояния осаженных образцов по их контактной поверхности. Способ заключается в том, что цилиндрические образцы раздельно осаживают ударом при постоянной скорости до различных степеней остаточной деформации. При зтом измеряют скорость удара, величину остаточной деформации, радиус кривизны боковой поверхности осаженных образцов на уровне контактной поверхности, диаметр контактной поверхности после осалаинания и твердость в различных точках контактной поверхности и по измеренным величинам рассчитывают предел текучести и единую кривую механического состояния пластически деформируемого твердого материала. Неоднородность напряженно-деформированного состояния образцов, вызванную наклепом и другими факторами, удается учесть за счет измерения твердости в различных точках контактной поверхности и радиуса кривизны боковой поверхности образцов. W с го СП 4ii. оо 4 09