Способ испытания материала на вязкость разрушения Советский патент 1988 года по МПК G01N3/08 

t Изобретение отнбсится к испыта- ельной технике, а именно к способам спытания материалов на вязкость раз |5ушения,

Цель кзобрегенця повышение точности способа путем обеспечения равномерно распределенной нагрузки по торцу испытуемого образца,

На чертеже изображена схема реа- |1изации предлагаемого способа.

Способ осуществляют следзтощим об- эазом.

В толще материала испытуемого об- эазца выполняют одним из известных i:noco6oB концентратор напряжений, 1 аксимальный размер которого задают равным 1, Глубину h залегания концентратора напряжений выбирают иэ соотношения h 1. Полученный образец нагружают с одной стороны от «онденсатора напряжений сосредоточенным усилием, вызьтающим в образце растягивающие напряженияj перпендикулярно к направлению развития трёщиг- №1, и рассредоточенной силой, пршс ладьшаемой на расстоянии а от центра ве приложения, выбираемом из соотно- иения а т/1 + 2h.

i Расположение концентратора напря- ений на глубине h 1 обеспечивает Устойчивый рост трещины при нагруже НИИ испытьшаемого образцао При расположении концентратора напряжейий 1на глубине h .1 роста трещины не наблюдается.

I Приложение сосредоточенного и |расср едоточенного усилий с одной сто |роны от концентратора напряжений Кра ссредоточенное усилие приложено на расстоянии а 1 + 2h) обеспечивает разрушение испытуемого образца по его поверхности, на которой возникают максимальные растягивающие напряжения, и позволяет испытьтать конструкции в реальных условиях.

В случае приложения рассредоточенной силы на расстоянии а 1 + 2h уве личивается величина разрушающей нагрузки.

Измеряют величину разрушающей нагрузки N и геометрические параметры трещинообразования и определяют коэффициент К 1C вязкости разрушения испытуемого материала по формуле

K,, (1,)Ь/1Я

(1)

95976

где

15

20

25

40

55

коэффициент Пуассона испытуемого материала.

Пример, Были изготовлены образцы размерами 0,,3 м из бетона марки 200. После четырехмесячного срока твердения в образцах пробуривались перфоратором пшуры диаметром 56 мм, В эти шпуры устанавливались и зачеканивались жесткой цементной смесью анкерные устройства, являющиеся концентраторами напряжений. Анкерное устройство представляло собой круглый стальной стержень диаметром 20 мм, снабженный на заде- льшаемом в бетон конце крут лой стальной пластиной - концентратором напряжений размером 1 50 мм и толщиной 20 мм. На свободном конце стержень анкера имел резьбу для крепления его к выдергивающему устройству. Для предотвращения сцепления стержня анкерного устройства с бетоном заче- канки стержень был смазан маслом. Концентратор напряжений располагался на глубине h 50 мм от поверхности образца. Через трое суток после за- чеканки производилось выдергивание анкерного устройства с использованием гидравлического домкрата, опорной рамы, траверс и тяг. Опорная рама передавала реактивные усилия на бетон образца на расстоянии мм от оси анкерного устройства. Разрушающую нагрузку N определяли по показанию манометра насосной станции. Были получены следующие значения величины разрушающей нагрузки N, кН: 35,7; 36,8; 35,,4. Коэффициент К вязкости разрушения, подсчитанный по формуле (1) при коэффициенте Пуассона для бетона, равном |М 0,2 соответственно принимал значения, кН/м 12U, 1251, 1204.

Формула изобретения

Способ испытания материала на вязкость разрушенияJ по которому образец материала с концентратором на- пряжений выполненным в толще образца на заданной глубине h, нагружают с одной стороны сосредоточенным усилием, вызьгаающим растягивающие напряжения, перпендикулярно к направлению развития трещины, а с другой - рассредоточенной силой,, измеряют раз- рзппающую нагр9йку N и геометрические параметры трещинообразования и по ним определяют коэффициент К... вязкости разрушения материала, с.т - личающийся тем, что, с целью повьппения точности способа, глубину h выбирают из соотиошения h 1, где 1 - максимальный размер концентратора напряжений, рассредоточенную силу прикладывают на расстоянии а от центра ее приложения, выбираемом из

, т

1395976

соотношения а 1 + 2h, а коэффициент вязкости разрушения определяют по формуле

(1,3 + 6,)N/l3 -n +

. (1,5 + 9,Ан), где - коэффициент Пуассона испытуемого материала.

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для испытания материалов на вязкость раз- рушения и позволяет повысить точность определения коэффициента вязкости разрушения путем обеспечения равное; мерно распределенной нагрузки по торцу испытуемого образца. В толще материала испытуемого образца выполняют концентратор напряжений, глубину h залегания которого выбирают из соотношения h 1, где 1 - максимальный размер концентратора напряжений. Полученный образец нагружают с одной стороны от концентратора напряжений сосредоточенным усилием, вызывающим в образце растягивающие напряжения, перпендикулярно к направлению развития трещины и рассредоточенной силой, прикладьшаемой на расстоянии а от центра ее приложения, которое выбирают из соотношения + 2h. Расположение концентратора напряжений на глубине h 1 обеспечивает устойчивый рост трещины. Приложение разрушающих усилий с ОДНОЙ стороны от концентратора напряжений и рассредоточенного усилия на заданном расстоянии обеспечивает разрушение испытуемого образца по его поверхности из-за возгй кновения максимальных растягивающих напряжений. Измеряют величину разрушающей нагрузки N и геометрические параметры трещинообразования и определяют коэффициент К вязкости разрушения испытуемого материала по формуле Ki(. (1,3+6, Cl + + (1,5+9,4f()h/l , где /и- коэффициент Пуассона испытуемого материала. 1 ил. СО ел оь