Способ ударных испытаний материалов Советский патент 1989 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам исследования прочностных свойств материалов при ударных нагрузках.

Целью изобретения является повышение точности определения прочностных свойств материалов.

Поставленная цель достигается за счет того, что при воздействии на образец последовательными ударными импульсами нагружение образца последующим импульсом осуществляют до воздействия на образец импульсов, отраженных от свободных торцов стержней, при предьщущем нагружении.

На фиг.1-5 изображены схемы испытаний образца по методу составного стержня Гопкинсона: на сжатие (фиг.1), на сжатие-кручение (фиг.2- 5), а также схемы распространения нагружающих и отраженных импульсов.

Способ заключается в следующем.

Образец 1 устанавливают между двумя стержнями 2 и 3 и подвергают последовательному нагружению ударными импульсами, прикладывая последующий импульс после окончания деформирования образца предьщущим импульсом, при этом временной сдвиг между импульсами задают из условия нагружения образца последующим импульсом до прихода к образцу отраженных от свободных торцов стержней импульсов.

П. р и м е р, Способ осуществляют при нагружении двумя последовательными сжимающими импульсами (фиг.1).

Образец 1 устанавливают между двумя мерными стержнями 2 и 3, Импульс нагружения воспроизводят при подрьгое электродетонатора 4,

Нагружающий импульс , (t) сжатия распространяется по мерному стержню 2

4

со

01

О5

оо

3-.1495678

и в момент времени t, ,где L , С - соответственно длина и скорость звука в материале первого старжня, воздействует на образец 1. В заданный момент времени t ( принимая, что to 0) подрывают электродетонатор 5, в результате чего по второму мерному стержню ра спространя- ется импульс ) сжатия, который Q в момент времени ti t дл (. где L,, С - соответственно длина и скор ость звука в материале второго стержня, воздействует на образец 1. Прошедший через образец 1 импульс 15 5 (t) отражается от свободного тор- ца BTOpord мерного стержня 3 и в виде импульса & (t) помехи воздействуют на образец 1 , позже, воздействия на образец импульса 6 (t) , Аналогич-20 ным образом могут быть осуществлены испытания при других видах нагружения, например на сжатие-кручение (фиг.2-5), импульсами 6,(t), 62(t) сжатия при подрьюе электродетонаторов 4 и 5 и 5 скручивающими импульсами () , 6кг(Ь) при подрыве электродетонаторов 6 и 7 в различной их комбинации. При этом нагружающие импульсы 6,(t), 6(t), бкДО, ) могут 30 быть приложены как к обоим мерным стержням, так и к одному стерщню (фиг.4 и 5).

При испытаниях образцов материалов после воздействия первого нагружающе- 35 го импульса (i-,(t) можат быть достигнуто как упругое, так и упругопласти- ческое деформирование образца. После прохождения по образцу нагружающего импульса через время t на 40 образец воздействует отраженный импульс 6, (t), который приводит к повторному деформированию образца с

меньшей амплитудой вследствие потерь на отражение, преломление и рассеяние энергии в материале мерного стержня.

Воздействие на образец вторым нагружающим импульсом 6j(t), который приходит ранее отраженного, позволяет осуществить повторное испытание образца с заданными параметрами нагружения.

При этом в полной мере с М1шималь- ными погрешностями могут быть получены данные о поведении материалов при повторных и многократных нагрузках как упругих, так и упругопласти- ческих и исследованы такие эффекты, как, например, эффект Баушингера при скоростях деформации с Испытания могут быть проведены как при продольном нагружении, так и при последовательном нагружении продольными и крутящими нагрузками, например, когда предварительно деформированный Сжатием или растяжением образец подвергается нагружению скручивающими импульсами.

Формула изобретения Способ ударных испытаний материалов, по которому образец испытуемого материала устанавливают между двумя стержнями и подвергают последовательному нагружению ударными импульсами, воздействуя последующим импульсом после окончания деформирования образца предыдущим импульсом, отличающийся тем, что, с целью повьпиения точности, временной сдвиг между импульсами задают из условия нагружения образца последующим импульсом до прихода Ко образцу отраженных от свободных торцов стержней импульсов .. .

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов при ударном нагружении. Целью изобретения является повышение точности определения прочностных свойств материалов. Образец исследуемого материала испытывают по методу составного стержня Гопкинсона и подвергают нагружению последовательными ударными импульсами. Временной сдвиг между импульсами задают из условия нагружения образца последующим импульсом до прихода к образцу отраженных от свободных торцов стержней импульсов. Образец может модвергаться действию как продольных, так и скручивающих нагрузок. Повышение точности определения достигается за счет устранения влияния отраженных от свободных торцов стержней импульсов помех. 5 ил.

Фиг. 5