Способ сравнительной оценки анизотропии механических свойств Советский патент 1988 года по МПК G01N3/28 

(21)3961006/25-28

(22)08.10.85

(46) 30.03.88.Бюл. № 12

(71)Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники

(72)В.Д.Поташников, Б.В.Байдюк, Ю.С.Васильев, В.З.Скобло и В.И.Петру- шин

(53)620.173.25(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1024794, кл. G.01 N 3/08, 1982.

(54)СПОСОБ СРАВНИТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКИ АНИЗОТРОПИИ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

(57)Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для сравнительной оценки анизотропии механических свойств. Целью изобретения является снижение трудоемкости испытания. Изготавливают образец 9 из испытуемого матери.4

ала, обеспечивая расположение рабочей поверхности образца под острым углом 0 к главной плоскости материала. Образец 9 устанавливают на конце балки 7 с тензодатчиками 8 устройства для испытания и воздействуют на него индентором 5 до разрушения участка поверхности. При нагружении в балке 7 возникают изгибающая деформация в вертикальной плоскости, величина которой зависит от величины усилия G со стороны индентора 5, и изгибающая деформация в плоскости, параллельной поверхнос ти образца,пропорциональная величине отклоняющего усилия F, зависящей от анизотропии материала. По результатам измеренных усилий G и F с учетом угла 0 рассчитывают показатель для оценки анизотропии материала. 4 ил.

g

(Л

со

00

сд

СП

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для сравнительной оценки анизотропии механических свойств кос- венным методом.

Целью изобретения является снижение трудоемкости испытания.

На фиг.1 показано устройство для осуществления способа, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1, на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1.

Устройство включает основание 1, установленный на нем нагружающий ме- ханизм 2, состоящий из коаксиально расположенных друг относительно друга винтов 3,4 и индентора 5. На противоположном конце, основания установлена стойка 6 с закрепленной на ней балкой 7 прямоугольного сечения, на всех гранях которой установлены тен- зодатчики 8. На противоположном конце балки 7 установлен испытуемый образец 9.

Способ осуществляется следующим оразом.

Изготавливают образец 9 испытуемого материала, обеспечивая расположение рабочей поверхности образца под острым углом к главной плоскости материала. Для удобства обработки образца 9 он может быть залит, например, сплавом Вуда. Образец 9 устанавливают на конце балки 7 и воздейству ют на него индентором 5 до разрушени участка поверхности, с которым взаимодействует индентор 3. При этом снчала индентор 5 подводят к образцу 9 с помощью винта 3 с крупным шагом резьбы, а затем осуществляют нагру- жение микрометрическим винтом 4.

При нагружении в балке 7 возникает изгибающая деформация в вертикальной плоскости, величина которой зависит от величины усилия G со стороны нагружающего механизма 2, и изгибающая деформация в плоскости, параллельной поверхности образца 9 пропорциональная величине отклоняющего усилия F, величина которого зависит

от степени анизотропии материала и угла 6 между рабочей поверхностью и главной плоскостью материала. При деформации балки 7 в тензодатчиках 8 возникает сигнал, величина которого фиксируется в помощью регистрирующей аппаратуры. По результатам измерения усилий G и F с учетом величины угла .9 для оценки степени анизотропии рассчитывают показатель h по формуле

h

2F

Gsin2P + 2Fcos 6

Пример. Из листа карбоволок- нита марки КУП-ВМ изготовлен образец диаметром 40 мм с углом рабочей поверхности к плоскости армирования, равным 15 . Устанавливают образец в устройстве и нагружают индентором. В момент разрушения участка поверхности образца усилия составили: нормальное к поверхности образца G 24 кг и отклоняющее 1,14 кг. Коэффициент для оценки анизотропии, рассчитанный по формуле. Составил h 0,161.

I Формула изобретения

Способ сравнительной оценки анизотропии механических свойств материалов, преимущественно хрупких, по которому воздействуют на образец материала усилием, нормальным к его рабочей поверхности, и по величине зто го усилия в момент разрушения оценивают анизотропию, отличающий с я тем, что, с целью снижения трудоемкости оценки, рабочую поверхность образца выполняют под острым углом к главной плоскости анизотропии материала, усилие прикладьгоают к локальному участку рабочей поверхности образца до разрушения этого участка и дополнительно измеряют усилие в плоскости, параллельной рабочей поверхности образца, которое учитывают при оценке анизотропии.

A:LA

/

.:.л

фуг. 2

5-5

В-В

ФиеЛ

Фиг.З