Способ испытания материала листового образца со сквозной прорезью Советский патент 1988 года по МПК G01N3/00 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения трещиностойкости материала листового образца со сквозной прорезью при растяжении.

Цель изобретения - повышение точности испытания за счет управления ростом трещины.

: На фиг. 1 изображен листовой обра- с боковой прорезью и с разрезной накладкой; на фиг. 2 - сечение А-А на фИг. 1.

: Способ осуществляют следующим образом.

Используют листовой образец 1 со сквозной прорезью 2, предназначенной для растяжения в направлении, перпендикулярном берегам 3 и 4 прорези 2. Берега 3 и 4 прорези, а она может быть боковой (фиг. 1) или центральной, соединяют с помощью накладки 5, которую соединяют с образцом 1 жестко, например, с помощью заклепок 6. Соединение может быть выполнено также клеевым, сварным и др.

В зоне прорези 2 создают предварительное напряженное состояние образца путем деформирования накладки 5. При этом предельную величину усилия выбирают из ус- лОвия прочности материала в местах крепления накладки 5 к образцу 1.

Для создания предварительного напря- Кенного состояния используют различные методы. Например, накладку 5 выполняют разрезной, ее части 7 и 8 устанавливают с Зазором 6, а деформирование накладки 5 осуществляют перемещением ее частей 7 и 8.

Деформирование накладки 5 осуществляют также обеспечением разницы температур накладки 5 и образца 1. Для этого накладку 5 перед скреплением ее с образцом 1 нагревают (как правило, в исследованиях обеспечивают предварительное усилие, стягивающее берега 3 и 4 прорези 2, однако деформированием накладки можно создать и предварительные усилия, раскры- прорезь 2).

Накладка 5 может быть выполнена из материала, имеющего коэффициент температурного расщирения, отличный от коэффициента температурного расширения материала образца 1. В этом случае после скрепления накладки 5 с образцом 1 температуру соединения изменяют.

Образец 1, скрепленный с накладкой 5 и имеющий напряженное состояние в зоне прорези 2, нагружают растягивающим усилием Р. При этом накладка 5 воспринимает растягивающее усилие одновременно с образцом 1. Нагружение осуществляют до образования и распространения трещины (не показана) из вершины прорези 5. Использование накладки обеспечивает замедленный рост трещины, что повыщает точность испытания.

По величине усилия Р, соответствующего распространению трещины, определяют трещиностойкость материала образца.

Для управления распространением трещины в процессе нагружения перераспределение усилия между образцом 1 и накладкой 5 можно дополнительно изменять. В случае выполнения накладки 5 разрезной изменяют усилие затяжки стяжного болта 9 в процессе испытания. В том случае, когда

деформирование накладки 5 осуществляют за счет температурных деформаций, изменяют температуру накладки 5 или соединения образца 1 с накладкой 5 путем внещне- го подвода или отвода тепла или регули5 рованием температуры за счет внутреннего тепловьЕделения при воздействии высокочас- тотнЬш электрическим напряжением.

Пример. Испытывают образец из алюминиевого сплава с размерами 500x200x1,8 мм. Центральную прорезь в виде пропила длиной

0 40 мм выполняют от отверстия диаметром 1,5 мм. Накладку выполняют разрезной со стяжным болтом. Стягивающее усилие составляет 1200 Н. Коэффициент интенсивности напряжений, характеризующий на, пряженное состояние в конце прорези, при напряжении в образце 40 МПа составляет 309 Н/мм / .

Применение накладки позволит повысить точность определения коэффициента интенсивности напряжений более, чем на 15%.

Формула изобретения

1.Способ испытания материала листового образца со сквозной прорезью на трещиностойкость при растяжении, по которому

5 берега прорези соединяют с помощью накладки, воспринимающей одновременно с образцом испытательное растягивающее усилие, нагружают образец с накладкой до образования и распространения трещины из вершины прорези и по результатам испытаний определяют трещиностойкость, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет управления ростом трещины, до растяжения создают дополнительное напряженное состояние образца в зоне прорези

5 путем деформирования накладки.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что накладку выполняют разрезной, а ее деформирование осуществляют путем перемещения частей накладки.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что 0 деформирование накладки осуществляют путем обеспечения разницы температур накладки и образца.

4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что накладку выполняют из материала, имеющего коэффициент температурного расщирения,

5 отличный от коэффициента температурного расширения материала образца, а деформирование накладки осуществляют изменением ее температуры.

0

/I - /I

Изобретение относится к испытательной технике. С целью повышения точности испытания за счет управления ростом трещины берега 4 и 3 прорези 2 соединяют с помощью на. ладки 5. В зоне прорези 2 создают дополнительное напряженное состояние образца 1 путем деформирования накладки 5. Для этого накладку 5 выполняют разрезной, ее части 7 и 8 устанавливают с зазором и, а деформирование накладки 5 осуществляют перемещением ее частей 7 и 8, например, стяжным болтом 9. Деформирование накладки 5 осуществляют также обеспечением разницы температурных деформаций накладки 5 и образца 1. Образец 1 с накладкой 5 нагружают растягивающим усилием Р. На- гружение осуществляют до образования и распространения трещины из вершины прорези 5. Управление ростом трещины осуществляют перераспределением усилий между образцом 1 и накладкой 5 путем изменения усилия затяжки стяжного болта 9 или за счет температурных деформаций. 3 з.п.ф-лы. 2 ил. 9 (Л го ю о 00 аг. /

аг. Z