Способ испытания материалов на прочность и термостойкость Советский патент 1987 года по МПК G01N3/60 

Изобретение относится к испытаниям материалов.

Цель изобретения - расширение диапазона градиентов напряжений и температур путем приложения к оправке образца осевой внецентренной нагруэ- ки и охлаждения выпуклой поверхности образца.

На чертеже представлено устройство, реализующее способ испытания материалов на прочность и термостойкость.

Устройство содержит оправку 1 для образца 2 в виде прямоугольной, круглой или другой формы пластины, по периметру жестко связанной с оправкой 1 в виде плоской рамы так, чтобы срединные, плоскости образца 2 и оправки 1 располагались один относительно другого с некоторым заданным эксцентриситетом S . К оправке 1 жестко прикреплены выступы 3 для приложения нагрузки. В местах соединения выступов 3 имеются прорези А, которые уменьшают изгибную жесткость угловых соединений выступов и, тем самым, обеспечивают более эффективную передачу нагружения через высту- пЬ к оправке и затем к образцу.

Способ осуществляют следующим образом.

Вариант 1. Термоизолируют поверхность Б образца 2, которую предполагается в ходе испытаний растягивать с наименьшей интенсивностью.

Оправку 1, а через нее и связанньш с ней образец нагревают. При этом в образце 2 создают двухосные напряжения растяжения (или сжатия) из-за разности температур и коэффициентов термического расширения образца 2 и оправки и напряжения изгиба из-за несовпадения срединных плоскостей образца 2 и оправки 1. После этого к выступам 3 прикладывают заданную нагрузку, которая создает в образце 2 дополнительные напряжения. После изгиба образца 2 его фиксируют в этом положении. Выпуклую (наиболее растянутую) его поверхность циклически охлаткдают, а подвод тепла к оггравке

1и поддержание ее температуры осуществляют по заданному закону.

Таким образом, в ходе термоударов в образце 2 возникают высокие градиенты температур и напряжения с высоким градиентом по толщине образца 2, которые суммируются с предварительно созданными напряжениями. Для изменения амплитуды и асимметрии циклов

нагружения перед охлаждением образца

2изменяют величину, направление нагрузки и расстояние места ее приложе- ния от срединной плоскости образца 2.

В процессе испытаний материалов определяют число циклов, необходимое для возникновения, страгивания или подрастания трещин в образце 2, по которому судят о способности материала противостоять различным термоударам в условиях предварительного нагружения образца.

Вариант 2, Нагружение образца 2 через оправку осуществляют в холодном состоянии, а затем производят нагрев оправки 1 и через нее образца. Такая последовательность действий целесообразна, когда переход к другому виду нагрузки осуществляют небольшое число раз,

Формула изобретения

Способ испытания материалов на прочность и термостойкость, заключа оцщйся в том, что образец по его периметру жестко связывают с оправкой из материала, имеющего коэффициент термического расширения, отличный от коэффициента термического расширения материала образца, циклически нагревают оправку и охлаждают одну из торцовых поверхностей образца, от-, личающийся тем, что, с целью расширения градиентов напряжений

и температур в образце, к образцу через оправку прикладывают осевую внецентренную нагрузку, после изгиба образца фиксируют его в этом положении и Термоизолируют вогнутую поверхность образца, а охлаждению подвергают выпуклую его поверхность.

Изобретение относится к испытаниям материалов и позволяет расширить диапазон градиентов температур и направлений в образце путем приложения к оправке образца осевой внецентрен- ной нагрузки и охлаждения выпуклой поверхности образца. Образец 2 жестко связывают с оправкой 1 из материал а, имеющего коэффициент термического расширения, отличный от коэффициента термического расширения материала образца 2. Термоизолируют одну из торцовых поверхностей образца 2, который нагружают через оправку 1 заданной осевой внецентренной нагрузкой, а охлаждают циклически выпуклую поверхность образца 2. Подвод тепла к оп-. ранке 1 и поддержание ее температуры осуществляют по заданному закону, 1 ил. а 9 (Л