Способ исследования дробления конструкционных материалов Советский патент 1989 года по МПК G01N3/313 G01N3/317 G01N15/02 

3:1 SO

изобретений CiTHoniTCH к испытаниям кО :трукписм;ных матсрпл.чоп при им- пульспом приложении иагрутки и может Сыть примепеир дли исследования про- цессои дроблении ко струк шонных м Т1ери. Шов при разрушении оболочеч- ных конструкций под дс стпием внутренней нагрузки взрывного характера.

11ел1 изоГ рстсчшя - повышение точ- кости путем исключения влияния слу- чай юго расположения очагов ра-.эруше- ния гю бт-ему матсриллл образца.

Иа ф1Г. 1 изображен материала первой серии; на фиг. 2 - об- разец второй серии; на фиг. 3 - схема испытаний ряда кольцевых образцов Способ заключается в следующем, пзрущению полвсфгают вначале первую cepHio одинаковых кольцевых образ- UOB 1г иссле;.: ъ атериала путем Иа1 ;;у,ония ьнутронпим импульсным давлением задйнн(.н 7;со П1Чины.

Ус1 анавливан-1Т распределение всей сонокупнооти обра и1)а15гаихся оскол- коп тю моссе. Пос.гю исг ыта11 ия первой серии испытыиан Т в тех же условиях н.чгруженргя вторую серию кольцевых лбр. гзцмв, которые идентичны по внутреннему диаметру и высоте образцам nepBCjA cepnvi и выполнены с периодически чередующимися вдоль ок- ру :иости оОр,ч .ч;к 1 участками с толщи- Hoii стенки, равной толщине стенки образцов первой серии и данной, обес печивающей вочмсжность нозникновен1 Я только одною разрушения на и этих участков при развитом пластическом течении материала, и участками большей толщины, обеспечивающей це- лостность этих участков при разрупге- нии образцов. Ч.ИСЛО указанных участков выполняют большим числа осколков приходящихся в среднем на каждый из разрешенных образцов первой серии. П еле разрушения образцов второй серии устанапливлют распределение всей совокупности осколков по массе. По полученным данным и сопоставлению с резул;-гатями пспытан1-ш первой се- рии образцоп судят о дробимости материала. Д;:ину участков меньше толщины у оГ ра-п .он второй серии задают в 1,5-2 р.т.}л превышающей эту толшину, а большую тплшину стенки образца

выбирают из условия

ПKi- - t (1 ( л, j,(i,

где t , (. - соответственно меньшая

.1

и r o;ibnia:-i п лн имы стенки учпс гкоп обратпа,

P UlKt- ,

О AuivA соответственно верхняя

и Н1ГЖНЯЯ границы разброса напряжен разрушения материала.

Для обеспечения идентичных условий нагружения ряда образцов одгюй серии перед испытанием их 1анизвлзают на общий центрирующий лейнер, внутрь которого соосно помещают равномерно распределенньп РДО.ЧЬ оси источник импульсного давления.

Способ позволяет установить по результатам испытаний поркой- серии образцов закономерности дробления, с буслоо;1е11НЬ(е рассеянием величин предельных деформ чп 1 материа.па - неравномерности прочностных спс., а также нерегуляр)ым расгкутожсиием по его объему очпгог- рп: руления .

Полученное по ре у.-тьтатам таиий второй серии расг реде; е}{ие ха- рактер)гп ет дробление материала в зависимости от рассеянно г со пргдель иых дефпр .лций, тпк как располоч-енис очагов разрушения по объема мятерна- ля уже не Пплчс тсч случайт(, л лете рминирора но путем азначения числа участков меньшей толшшгы по результатам испытаний пероой серии образцов. При зтом число участкоп задают с одной стороны исходя из обеспечени минимальной norpeniHocTn, вызванной случайным распределением очагоя разрушения, а с другой стороны - .из условия минимальной трудоемкости изготовления участков меньшей толщины в кольцевых.образцах.

Эксперимент проводится следующим образом.

Из исследуемого материала вытачивают кольцевые образцы первой серии заданной то.тщины стенки tj, внутренним диаметром d и высотой Н (фиг.) в количестве, например, пяти пгук. Образцы нанизывают а тонки; : пей- нор 2 (фиг.З), в которьй соосно помещают источник 3 1 ипульсного давления, например, заряд взрывчатого вещества или соленоид устройства пля нагружения образца импульсным магнитным полем. Посл.е разрушения уста- навл ивают среднее число осколков, приходящееся на образец первой серии Пер. Вторую серию кольцевых образцов 4 (фиг. 2) вьтолняют с

5,5

внутрсии1 м диаметром d н высотой И с периодически чередующ1тмися участками 5 и 6 разной толщины. Толщина стенки Cij участка 5 превьпиает толщи- ну t участка 6 на величину, большую величины рассеяния механических свойств, например, при рассеянии, равном f 57, t(f превышает t( на 6%. После выполнения чередующихся участ- ков 5,6 с то/пцинами t( и to, npii- чем число участков с толщиной t больше Пер, образ1№1 испытывают в условиях, идентичных испытаниям образцов первой серии.

306

Способ почво;тяет опенить плияиме на дробление млтериалоп рассеяния величин предельных деформаций материала независимо от случайного расположения по его объему очагог разрушения при дроблении оболочечных конструкций под действием взрыва в их полости, а также более обоснованно устанавливать требования к материалам при необходимости получения заданного кол1гчестьенно и массового состава осколков.

Цель - повышение точности путем исключения влияния случайного расположения очагов разрушения по объему материала образца. При этом способе подвергают разрушению серию одинакового материала путем нагружения внутренним импульсным давлением заданной величины, устанавливают распределение всей совокупности образовавшихся осколков по массе. Нагружению подвергают одновременно ряд образцов одной серии, для чего их перед испытанием нанизывают на общий центрирующий лейнер, внутрь которого соосно помещают равномерно распределенный вдоль оси источник импульсного давления. 3 з.п. ф-лы.

Фиг.1

Фиг. 2

Редактор H. Горват

Техред М.Ходанич Корректор М. Васильева

Заказ 5534/АбТираж 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

/

i I I I

Фиг.З