Способ контроля механических характеристик материалов Советский патент 1990 года по МПК G01N3/30 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам контроля механических характеристик материалов при динамических испытаниях.

Целью изобретения является повышение информативности путем определения запаздывания текучести и соотношения динамического и статического пределов текучести.

На фиг. 1 изображены импульс ско- репия а(0 и скорость V(t) бойка при соударении с испытуемым материалом; на фиг. 2 - блок-схема устройства, реализующего способ.

Контроль механических характеристик материалов по onucaiному способу производят ударным методом. Способ может быть реализован с помощью устройства, изображенного на фиг. 2.

Бойком 1 с установленным на нем датчиком 2 ускорения наносит удар по поверхности образца 3 испытуемого материала. Датчик 2 преобразует импульс ускорения в

импульс электрического напряжения, который усиливается усилителем 5 и регистрируется запоминающим осциллографом 4. С помощью измерительной аппаратуры измеряют время /| от начала импульса до момента, соответствующего точке перегиба на переднем фронте импульса, и напряжение U в этот момент времени.

В начальной стадии удара пластическая компонента деформации испытуемого материала практически отсутствует, превалирует упругая составляющая деформация, которая линейно связана с величиной контактного усилия С момента времени t t возрастает пластическая компонента деформации (начало процесса пластического течения), что проявляется в изменении вида зависимости а(/) на переднем фронте импульса. Напряжение И в момент времени t t связано с динамическим пределом текучести испытуемого материала. Кроме t измеряют также время t, за которое напряжеел

оэ i со to 1C

ние на заднем фронте импульса изменится от U до 0, что соответствует восстановлению упрчгой деформации исследуемою материала, и расчитывают время t . запаздывания текучести но разнице времени

/I И (,.

Используя зарегистрированный на осциллографе напряжения, определяю пропорциональное статическому пределу текучести напряжение U2. соответствующее времени от начала импульса до момента . По отношению U к U- судят об отношении динамического предела текучести к статическому.

Измерение параметров импульса электрического напряжения производят с помощью следующих блоков измерительной аппаратуры

Ишеренис времени 1 от начала импульса до момеша, cooiветсгвующе о точке перегиба на переднем фронте импульса, производя связанным с датчиком 2 блоком о измерения времени t, получающим CHI- нал на окончание измерения от блока 7 дифференции)ования, который выдает этот сигнал при значении второй производной исходного сигнала, равной 0, т. е. при достижении тики перегиба на переднем фронте импульса.

Ишерение напряжения U в момент времени Г| производят блоком 8 измерения напряжения, связанным с датчиком 2 и выходом блока ( Измерение времени t,, ui которое напряжение на заднем фронте импхльса изменится oi U до О, производя: блоком 9 измерения времени, который вклю чается юлько на стадии раз рузки материала по команде с блока 7 дифференциро вания после первою сравнивающего напряжение на «аднем (|ipoiire импульса с О Величины t, и t. поступают на арнфме- тический б.ток 11, |)ассчптывающий paiim- ц /и t и зид, ее в цифровом виде.

По кривой импульса, зарегистрированной на экране осциллографа 4, определяют напряжение с/2, соответствующее времени Т, от начала импульса до момента t дифференцирования, т. е. в момент (1ЩШ, когда dV/dt Q. Команда на окончание измерения поступает на блок 8 от компаратора 10.

0

Измерение указанных величин повышает информативность испытаний, так как позволяет по импульсу ускорения определять при одном испытании запаздывание текучести и соотношение динамического и статического пределов текучести.

Формула изобретения

Способ контроля механических характеристик материалов, по которому наносят удар бойком с установленным на нем датчиком ускорения по поверхности образ- па испытуемого материала, преобразуют импульс ускорения в импульс электрического напряжения, регистрируют эгот импульс и измеряют параметры импульса электрическою напряжения, отличающийся тем, что,

5 с целью повышения информативности за счет определения запаздывания текучести и соотношения динамического и статического пределов текучести, измеряют время / от начала импульса до момента, соответствующего точке перегиба на переднем фронте

0 импульса, напряжение U в этот момент времени, время, за которое напряжение на заднем фронте импульса изменится от И до О расчитывают время запаздывания текучести по разнице времен t и /2, используя заре- i истрированный импульс, определяют напря5 жение U-2, соответствующее времени от начала импульса до момента , и по отношению U i к L/2 судят об отношении динамического предела текучести к статическому.

1 ,,ат ЬА-h-.

и2,ас -

„а

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов и повышает информативность контроля за счет определения запаздывания текучести и соотношения динамического и статического пределов текучести при одном испытании. Способ основан на измерении параметров импульса электрического напряжения, полученного преобразованием импульса ускорения, действующего на боек при ударе по поверхности испытуемого материала. Измеряемыми величинами являются время T₁ от начала импульса до момента, соответствующего точке перегиба на переднем фронте импульса, напряжение U₁ в этот момент времени, время T₂, за которое напряжение на заднем фронте импульса изменится от U₁ до 0. По зарегистрированному на осциллографе импульсу определяют напряжение U₂, соответствующее времени от начала импульса до момента T₂=T₂. Запаздывание текучести определяется по разнице T₂ и T₁, а отношение динамического предела текучести к статическому - по отношению U₁ к U₂. 2 ил.

Нагрумение Разгрузка Фиг ;

Мспытцепый патеаиял