Способ испытания листового материала на плоское двухосное растяжение Советский патент 1986 года по МПК G01N3/10 

KHM инструментом чаоюобразный элемент с плоской центральной частью. Зажимают образцы 1 и 2 по периметру между плитами 3 и 5 и прижимами 4 и 6 и устанавливают между столом 7- .и упором 9 так, чтобы их плоские части подпирали друг друга. При подъеме упора 9 на заданную величину сумматор 16 вырабатывает разностный сигнал, пропорциональный величине этого

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к испытаниям листовых материалов на двухосное растяжение, осуществляемое путем подачи жидкости под давлением, и может быть . спользовано ДЛя определения прочностных и технологических характеистик материалов при исследовании х штампуемости.

Целью изобретения является повыение точности испытания путем исключения трения между растягиваемым обазцом и подпирающей плоскостью и создания однородных деформаций на испытуемой плоской части образца.

На чертеже изображено устройство для реализации способа.

Способ испытания листового материала на плоское двухосное растяжение осуществляется следующим образом.

Исходные плоские образцы листового материала штампуют, например, путем неглубокой вытяжки жестким пуансоном, в результате чего образцы 1 и 2 приобретают чашеобразную форму с плоским дном. При этом плоская часть (дно), образца 1 или 2 из-за трения между жестким пуансоном и об- разцом практически не деформируется, поэтому неоднородность деформации перед началом испытания отсутствует,

В устройстве образцы 1 и 2 зажи- мают по периметру, при этом образец 1 зажимают между плитой 3 и прижимом; 4, а образец 2 .- между плитой 5 и прижимом 6. Плиту 3 с закрепленным на ней образцом 1 устанавливают на стол 7, плиту 5 с закрепленным на ней образцом 2 скрепляют с плитой 3 так, чтобы плоские части образцов

68

хода и управляющий регулятором 18 давления, в результате чего давление в полостях 22 и 23 повышается. За счет деформации образцов 1 и 2 их плоские части снова входят в контакт, а так как образцы 1 и 2 идентичны и их плоские части, подпирающие друг .друга, растягиваются одинаково, то трения между ними не возникает, 2з.п. ф-лы, 1 ил,

контактировали друг с другом, и заключают эту сборку в обойму 8. Плиту 5 скрепляют с упором 9.

В плите 3 на определенном расстоянии Гд от вертикальной оси устройства устанавливают щуп 10, поджимаемый пружиной 11 к образцу 1 и контактирующий с датчиком 12 линейньк перемещений.

В плите 5 на таком же расстоянии г установлен щуп 13, поджимаемьш пружиной 14 к образцу 2 и контактирующий с датчиком 15 линейных перемещений. Датчики 12 и 15 линейных

перемещений подключены к входам сумматора 16, один из входов которого выполнен инверсным„ а выход подключен к входу усилителя - преобразователя 17, управляющего работой регулятора 18 давления, установленного на магистрали, соединяющей источник 19 гидравлического питания с магистралями 20 и 21, питающими рабочие полости образцов 22 и 23.

Величину Гд установки щупов 10 и 13 выбирают из условия, чтобы площадь плоского участка в конце испытания сос 1;авила 75-80% от величины площади плоского участка перед испытанием (площади диска с радиусом г) гд (087 0,9)rg. . (1)

Соотношение (1) начальных и конечных площадей плоских участков образцов 1 и 2 обеспечивает достижение максимальных деформаций при испытании давлением жидкости и в то же время сохранение до конца испытания

достаточно большого для проведения измерений плоского однородно дефор- .мированного участка радиуса г. В

процессе формовки жидкостью кольце образные участки контактирующих плоскостей, располагающихся между окружностями с радиусами Гд и г, постепенно становятся криволинейными. При этом граница контакта перемещается от окружности с радиусом Гц к окружности с радиусо м Гд , Внутри окружности с радиусом Гд до конца испытания сохраняются плоские контактирующие друг с другом участки образцов 1 и 2.

При необходимости могут применяться и другие соотношения между Гд и

Tg, в том числе и г

А Гв

Испытание можно проводить непрерывно, перемещая упор 9 относительно стола 7 со скоростью ниже скорости формовки образцов 1 и 2 либо дискретно с шагом перемещения от 0,3 до 1,0 мм.

При дискретном перемещении упора 9 способ осуществляется следующим образом.

Упор 9 перемещают относительно стола 7 вверх на величину заданного шага. Вместе с упором 9 перемещается плита 5, прижим 6, образец 2, и, сле довательно, щуп 13. Перемещение щупа 13 приводит к появлению сигнала на выходе датчика 15 линейных перемещений, который, пройдя сумматор 16, поступает на усилитель - преобразователь 17, сигнал с которого, управляя регулятором 18 давления, повьшае гидравлическое давление в магистра- лях 20 и 21, а следовательно, и в рабочих полостях 22 и 23. Давление в полостях 22 и 23 растет до тех пор, пока плоские участки образцов 1 и 2 не соприкасаются в точке А (т.е. по окружности с радиусом Гд). В момент соприкосновения шуп 13 опускается на половину величины перемещения упора, а шуп 10 поднимается на такую же ве

личину, в результате разность сигналов на выходе, сумматора 16, а следовательно, и на выходе усилителя - преобразователя 17, становится равной нулю, и рост давления прекращается. Усилитель - преобразователь 17 вы- 50 полнен- однополярным, т.е. управляющий сигнал на его выходе вьфабаты вается в случае, если величина электрического сигнала с датчика 15 превышает величину сигнала с датчика 12.55

Затем упор 9 перемещают вверх на ту же величину и процесс, который описан, повторяется.

В конце испытания фиксируют величину давления жидкости Р, а после испытания измеряют радиусы кривизны криволинейных участков образцов 1 и 2 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и толщину стенки.

Напряжение на плоском участке равно напряжению на криволинейном участке, определяемому по .це Лапласа

L + 9l Р R, R S

(2)

15

20

25

5

30

5

0 5

где G, и напряжение и радиус кривизны криволинейного участка в плоскости, проходящей через точку А и ось образцов;

G и Rj, - напряжения и радиус кривизны криволинейного участка в плоскости, перпендикулярной к плоскости, проходящей через точку А и ось устройства;

Р - давление жидкости в.конце испытаний ;

S - толщина стенки криволинейного участка.

Варьируя соотношениями между Гд и Tg, можно менять давление жидкости, необходимое для формоизменения образцов. Доводя образцы до разрушения, можно построить кривую пластичности металла, т.е. зависимость деформации при разрушении от гидростатического давления. Деформации на плоском участке могут быть определены непосредственным измерением, например, методом координатных сеток.

В случае необходимости создания в плоскости растяжения условий плоского напряженного состояния с определенным соотношением главных деформаций формы плоского дна образца и периметра, по которому его зажимают, образцы выполняют, например, эллиптическими с заданным соотношением осей.

Формула изо. бретения.

1. Способ испытания листового материала на плоское двухосное.растяжение, заключающийся в том, что формуют образец до образования на нем плоской центральной части, приводят, ее в контактирование с подпирающей плоскостью, размещенной с одной стороны образца, создают испытательное давление с другой его стороны и определяют свойства материала, о т 5 1278668

личающийся тем, что, с цельюразцов и одновременно одинаково попоБЫшения то 1ности, .аналогично фор-вьпиают давление жидкости на обоих

муют второй образец, идентичный пер-образцах до получения заданной плойому, устанавливают образцы так, чтощади контактирующих плоских участков,

их плоские части контактируют одна5

с другой и плоская часть каждого Способ попп. 1и2, отлиобразцов является подпирающей плос-чающийся тем, что формовку

костью для другого образца,образцов осуществляют путем штампов2. Способ по п.1,отличаю-ки жестким инструментом по элементу

щ и и с я тем, что разводят края об-jo плоской центральной частью.

Изобретение относится к испытаниям листового материала на прочность. Целью изобретения является повышение точности при плоском двухосном растяжении образца листового материала за счет исключения трения между плоской частью испытуемого образца и подпирающей плоскостью. Испытание проводят одновременно на двух; идентичных образцах 1 и 2, предварительно в к.аждом из них штампуют жестIII гз 311 гг (Л ю ч сх