Установка для высокоскоростных испытаний материалов Советский патент 1987 года по МПК G01M7/08 

Изобретение относится к испытателной технике, а именно к установкам для высокоскоростных испытаний материалов.

Целью изобретения является повы- шение точности определения прочностных характеристик материалов за счет обеспечения постоянства скорости деформирования, образца исследуемого ма териала путем использования в качестве нагружающего стержня ступенчатого стержня, выполненного из материала с малым коэффициентом упрочнения.

На чертеже представлена схема предлагаемой установки.

Установка содержит импульсный силовозбудитель, выполненный в виде батареи конденсаторов 1, индуктора 2 разрядника 3 для подключения индикатора 2 к батарее конденсаторов 1 и электропроводящего диска 4, нагружающий стержень 5, выполненный ступен; чатым, с длиной соединяемой с образ- цом ступени не мейее половины длины волны нагружающего импульса и установленный соосно ему приемный стержень 6. Образец 7 исследуемого материала закреплен между стержнями 5 и 6, причем образец 7 закреплен на ступени нагружающего стержня 5, имеющей больший диаметр, а электропроводящий диск 4 установлен на свободном торце ступени нагружающего стержня 5, имеющей меньший диаметр. Для обеспечения ; соосности нагружяющвго стержня 5, образца 7 и приемного стержня 6 применены направляющие втулки 8.

Использование ступенчатого нагру- жающего стержня 5, выполненного из материала с малым коэффициентом упрочнения, позволяет обеспечить постоянство скорости деформирования образца 7 исследуемого материала. При этом для выбора диаметров ступеней нагружающего стержня 5 используют следующее соотношение площадей поперечного сечения ступеней:

1г. fCY

F.

йт

F и F - площади поперечного сечения ступеней нагружающего стержня 5 с боль- gg пшм и меньшим диаметром соответственно р - плотность материала нагружающего стержня 5;

С - скорость звука в материале стержня;

V - заданная скорость дефомирования;

т - предел текучести материала нагружающего стержня,

Установка работает следующим образом.

При разряде батареи конденсаторов 1 на индуктор 2 при помощи разрядника 3 в индукторе 2 образуется электромагнитное поле. Электропроводящий диск 4 отталкивается от индуктора 2, пластически деформируя ступень нагружающего стержня 5 с меньшим диаметром, при этом сформированный импульс нагрузки передается на образец 7 при помощи ступени нагружающего стержня 5 с большим диаметром, деформируя его с постоянной скоростью. Соосность нагружения обеспечивается направляющими втулками 8. Характеристики прочности исследуемого материала образца при постоянной скорости могут быть зарегистрированы, например, при помощи тензо- датчиков.

При воздейтсвии импульсного си- ловозбудителя на свободный торец ступени меньщего диаметра нагружающего стержня 5 и соблюдении указанного соотношения площадей поперечного сечения ступень меньшего диаметра деформируется пластически. Максимальные напряжения, возникающие в ступени меньшего диаметра, благодаря выбору материала нагружающего стержня 5 с малым коэффициентом упрочнения практически постоянны в процессе деформирования и ограничены величиной 6,

Формула изобретения

Установка для высокоскоростных испытаний материалов, содержащая импульсный силовозбудитель и соосно установленные ступенчатый нагружающий с гержень с длиной соединяемой с образцом ступени не менее половины длины волны нагружающего импульса в при емньш стержень, предназначенные для крепления к ним образца исследуемого материала, отличающая- с я тем, что, с целью повьш1ения точности определения прочностных характеристик за счет обеспечения постоянства скорости деформирования, нагру 1332

жающий стержень выполнен из материала с малым коэффициентом упрочнения, причем больший диаметр имеет ступень нагружающего стержня, соединяемая с образцом, а соотношение площадей поперечного сечения ступеней нагружающего стержня выбрано из условия

f pCV

F, б7

где F площади поперечного сечения ступеней нагружающего

Составитель М.Будинович Редактор И.Шулла Техред А.Кравчук

Заказ 3824/38 Тираж 776 .Подписное

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

88

стержня с большим и меньшим, диаметрами соответственно ;

J) - плотность материала иа:- гружающего стержня;

С - скорость звука в материале нагружающего стержня;

V - заданная скорость деформирования;

6 - предел текучести материала нагружающего стержня.

Корректор А.Обручар

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения (Г повышение точности определения проч- иостных характеристик материалов за счет обеспечения постоянства скорости деформирования образца исследуемого материала. Постоянство скорости деформирования обеспечивается использованием ступенчатого нагружающего стержня 4, вьшолненного из материала с малым коэффициентом упрочнения и соединяемого с образцом 6 ступенью большего диаметра и выбором соотношения площадей F, и Fj из условия FJ/F pCV/d, где F, F - пло- щади поперечного сечения ступеней .нагружающего стержня с болыцим и меньщим диаметрами соответственно; f - плотность материала нагружающего стержня; С - скорость звука в материале нагружающего стержня; V - заданная скорость деформирования; предел текучести материала нагружающего стержня. Импульсный силовозбу- дитель воздействует на свободный .ко- : нец ступени меньшего диаметра нагружающего стержня. При соблюдении указанного соотношения площадей поперечного сечения ступень меньшего диаметра при нагружении пластически деформируется. Максимальная величина напряжения в ступени меньшего диаметра вследствие изготовления нагружающего стержня из материала с малым коэффициентом упрочнения практически равна (3 и остается постоянной в процессе деформирования. 1 ил. S (Л 6 7 |Щ /////// / . .