Призматический образец для оценки прочности материала Советский патент 1988 года по МПК G01N3/08 

./

Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к плоским образцам ля оценки прочности материалов.

Цель изобретения - повышение информативности испытаний для оценки прочности материала за счет использования одного бразца, выполненного с симметричными относительно его оси центральной прорезью, надрезами в форме ломаной линии и захват- ной частью, образованной параллельными его оси дополнительными прорезями. На фиг. 1 приведен образец, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А (Б-Б) на фиг. I; на фиг. 3 - образец с четырьмя рабочими участками, общий вид; на фиг. 4 - диаграмма прочности материала в координатах а/ав-т/т.

Образец включает центральную прорезь 1, симметричную относительно оси образца, и примыкающие к ее краям четыре надреза 2-5, выполненные в виде ломаных линий на широких гранях 6 и 7 образца. Надрезы одной широкой грани симметричны относительно продольной оси образца, а надрезы, расположенные на противоположных гранях, параллельны между собой. Каждый надрез состоит не менее, чем из двух участков 8 и 9, расположенных под разными углами к оси образца. Общие края участков 8 и 9 соединены прорезями 10 и 11 с торцовой гранью 12 образца.

Для обеспечения гарантированного разрушения образца при испытании по сечениям с надрезами 2-5 суммарная площадь сечений образца по участкам 8 должна быть меньше площади сечения части 13 образца, перпендикулярного оси образца, а суммарная площадь сечений по участкам 9 надрезов 2-5 должна быть меньше суммарной площади сечений частей 14 и 15 образца.

Испытание образца проводится поэтапна Образец (фиг. 1) испытывают в два этапа. На первом этапе растягивающей нагрузкой нагружают части 13 образца. При определенной величине нагрузки происходит разрушение образца по сечениям участков 8 надрезов 2-5. По величине разрушающей нагрузки судят о прочности материала при соотношении нормальных и касательных напряжений, заданном углом наклона участков 8 к оси образца.

На втором этапе растягивающей нагрузкой нагружают части 14 и 15 образца до его разрушения по сечениям 9 надрезов 2-5. По величине разрушающей нагрузки судят о прочности материала при соотношении нормальных и касательных напряжений, заданном углом наклона участков 9 к оси образца.

Выполнение каждого надреза в виде ломаной линии, состоящей не менее чем из двух прямолинейных участков, и прорезей, параллельных оси и соединяющих концы отрезков ломаной линии надреза с торцовой гранью образца, позволяет при поэтапном нагружении образца оценивать прочность материала при различных соотношениях нормальных и касательных напряжений, что повышает информативность испытаний одного образца.

Количество участков надреза определяется задачами исследований прочности материала при совместном действии нормальных и касательных напряжений. Вариант образца с четырьмя участками (фиг. 3) позволяет оценить прочность материала

во всем диапазоне от сдвига до растяжения (фиг. 4). Первые участки параллельны оси образца, вторые участки наклонены к оси под углом 30°, третьи участки - под углом 60°, четвертые - перпендикулярны оси;

с углы а между смежными участками одинаковы и составляют 150°. Общие края смежных участков соединены прорезями с торцовой гранью образца.

Испытание образца проводят в четыре этапа. На первом этапе определяют проч0 ность материала на сдвиг. Для этого нагружают растягивающей нагрузкой части образца до его разрушения и по величине разрушающей нагрузки определяют прочность материала иа сдвиг т. На втором и

- третьем этапах определяют прочность материала при совместном действии касательных т и нормальных а напряжений. Для этого нагружают растягивающей нагрузкой части образца и по величинам разрушающих нагрузок определяют предельные значения наQ пряжений т и а (oz, Т2 - на второ м этапе и аз, тз - на третьем этапе), соответствующие их заданному соотношению. На четвертом этапе определяют прочность материала на растяжение. Для этого нагружают растягивающей нагрузкой части образца и по

5 величине разрушающей нагрузки определяют предел прочности материала на растяжение Ов.

На основании результатов испытаний .. строят диаграмму прочности материала в относительных координатах т/г - ось ординат и а/а - ось абсцисс (фиг. 4). Используя диаграмму, можно определить прочность материала при любом соотношении нормальных и касательных напряжений. Признак 5 равенства углов между смежными участками надрезов облегчает построение диаграммы прочности материала, обеспечивая равные угловые интервалы между точками координатной плоскости, определяющими диаграмму. 0Формула изобретения

Призматический образец для оценки прочности материала, содержащий захватные части и центральную рабочую часть, имеющую центральную прорезь, перпенди- 5 кулярную оси образца, и два симметричных относительно оси образца наклонных надреза, выполненные на противоположных сторонах образца, концы которых соединены

с соответствующими концами прорези, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения испытаний при различных сочетаниях нормальных и касательных напряжений, каждый надрез имеет форму ломаной линии,

на одной из захватных частей выполнень; параллельные оси образца прорези, один из концов каждой из которых соединен с концом соответствующего отрезка ломаной линии надреза, а другой расположен на торце указанной захватной части.

Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к плоским образцам для оценки прочности материалов. Цель изобретения - повышение информативности /J Й7 74 испытаний за счет оценки прочности материала на одном образце при различных соотношениях нормальных и касательных напряжений. Образец включает захватные части и центральную рабочую часть, имеющую симметричные относительно оси образца центральную прорезь 1 и надрезы, выполненные на противоположных плоскостях образца. Каждый надрез имеет форму ломаной линии 8-9. На одной захватной части образца выполнены параллельные его оси прорези 10 и 11, один из концов каждой прорези соединен с концом соответствующего отрезка ломаной .тинии надреза. Испытание образца проводят поэтапным нагру- жением частей образца между прорезями fo и 11 растягивающей нагрузкой до отрыва по участкам надреза. 4 ил. (О а с 4 СГ Юа К а

сриг.г

f.//-fj,,Л:

Г /Шк-А-1.

7,0

elL6