Способ определения предела прочности керамических материалов Советский патент 1989 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающим способам определения физико- механических характеристик материалов и может быть использовано при испытаниях керамических материалов, например, в процессе их производства.

Целью изобретения является повышение точности определения предела прочности керамических материалов за счет более точного определения момента прихода сигналов акустической эмиссии при механическом нагружении контролируемых мат ериал о в.

На чертеже представлена блок-схема устройства для осуществления способа определения предела прочности керамических материалов.

Устройство содержит механизм (не . показан) для механического нагруже- ния образца I исследуемого материала монотонно разрастающей силой Р, опоры 2 и 3 для установки изделия 1, измеритель 4 усилия, приемный пьезоэлектрический преобразователь 5, подключенный к выходу измерителя 4 усилия регистратор 6, блок 7 запоминания эталонных спектрограмм и подключенные к выходу приемного пьезоэлектрического преобразователя 5 последовательно соединенные анализатор 8 спектра параллельного действия, подключенный к входу блока 7 запоминания, и блок 9 сравнения спектрограмм, выход которого подключен к входу запуска регистратора 6,

ел

со ю

00 О

ел

а второй вход - к выходу блока 7 запоминания .

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно бездефектный (эталонный) образец материала I нагружают механически на изгиб. Перед разрушением регистрируют анализатором 8 спектр акустического сигнала с пьезодатчика 5 и JQ запоминают его в блоке 7 запоминания эталонных спектрограмм. В дальнейшем, исследуемые образцы 1 нагружают с постоянной скоростью деформирования, при этом на первый вход блока 9 срав- 15 нения спектрограмм подключают выход анализатора 8, а на второй - выход блока 7 запоминания спектрограмм, В момент совпадения спектров по сигналу с выхода блока 9 сравнения регистра- 20 тор записывает текущее значение уси- лий, снимаемое с выхода измерителя 4, по которому определяют величину механического напряжения. Предел прочности контролируемого материала опреде- 25 ляют по измеренной.величине механического напряжения, используя предварительно найденный градуировочный график зависимости предела прочности от величины механического напряжения, со-зд ответствующего моменту появления сигналов - акустической эмиссии. При реализации способа может быть использован например, анализатор 8 спектра параллельного типа - прибор АС-100, имею35

щий 100 частотных каналов. Сравнение спектрограмм производят по каждому из 100 каналов, а блок 9 сравнения вырабатывает сигнал совпадения сравниваемых спектров, например, когда раз- д ность сигналов на выходах анализатора 8 спектра не превышает соответствую- щие сигналы с выходов блока 7 запоми

нания на заданную величину. Затем на нескольких образцах строят тарировоч- ную зависимость предела прочности inp от напряжения Ј0, соответствующего появлению сигналов акустической эмиссии, причем предел прочности $, лр определяют в момент разрушения образца, а механическое напряжение 6«- в момент совпадения сравниваемых спектров. По полученной тарировочнон зависимости в дальнейшем определяют предел прочности для контролируемых образцов с неизвестным пределом прочности.

Формула изобретения

Способ определения предела прочности керамических материалов заключающийся в том, что образец материала подвергают механическому нагружению, принимают сигналы акустической эмиссии, излучаемые материалом, определяют момент их появления и измеряют величину механического напряжения в образце материала в момент появления сигналов акустической эмиссии, по которому судят о пределе прочности материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности предварительно определяют спектр сигналов акустической эмиссии, сопровождающий процесс деструкции эталонного образца материала при нагружении контролируемого материала, сравнивают регистрируемые спектры акустических сигналов со спек- TDOM, хаоактеоным ап« процесса деструкции этапонного образца материала, а за момент появления сигналов акустической эмиссии, при котором измеряют величину механического напряжения, принимают момент совпадения сравниваемых спектров.

Изобретение относится к неразрушающим способам определения физико-механических характеристик материалов и может использоваться при испытаниях керамических материалов, например, в процессе их производства. Целью изобретения является повышение точности определения предела прочности керамических материалов за счет более точного определения момента прихода сигналов акустической эмиссии при механическом нагружении контролируемых материалов. В данном способе контроля предварительно бездефектный эталонный образец материала нагружают механически до начала деструкции материала и определяют характерный для процесса деструкции спектр сигналов акустической эмиссии. В дальнейшем при нагружении контролируемых материалов измеряют механические напряжения в материале в момент появления спектра сигналов, характерного для процесса деструкции. 1 ил.