Способ определения влияния пористости материала на его ползучесть при сжатии Советский патент 1990 года по МПК G01N3/00 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть исполь;3овано для определения влияния порис;тости материала на его ползучесть при

; сжатии.

Цель изобретения - повыш.ение точности определения и информативности испытаний каждого образца.

Способ осуществляют следующим образом.

Испытывают стержневые образцы пористого .материала с различной исход-.

,ной пористостью рд . Образцы имеют различное значение исходной площади не- сущей части (за вычетом пор) центрального сечения образца.-. . . Образцы нагружают сжатием в реАнме ползучести при различных значениях исходной нагрузки на образец и при соответственно различных исходных значениях F нагрузки на площадь несущей части центрального сечения образца. При нагружении образцов в ре- жиме ползучести происходит изменение

316

пористости непосредственно в процессе ползучести, которое изменяет площадь сечений образца. В процессе нагру- жения регистрщ)уют деформацию Б0и скорость деформации ползучести в на- правлении нагружения и объемную деформацию By образца в его центральной части на неустановившейся стадии ползучести.

. По результатам испытаний определяют текущее значение площади центрального сечения образца и текущее значение площади несущей части этого сечения..

Нагружение сжатием осуществляют при пропорциональном изменении действующей .нагрузки F- изменению площади несущей части центрального сечения и обеспечивают постоянство напряже-

ния в ней.

При этом объемную деформацию сvрегистрируют путем измерения попереч-, ной деформации 6оодновременно с деформацией направлении нагруже-

ния..

Текущее значение пористости р определяют из соотношения

pt (ро-е(у-2е„)/(1 ).

где Ро исходная пористость мате риала образца. Изменение нагрузки F осуществляют на основании соотношения

F/. - 2en)/(1 -(- 2еп),

:9 V

где 6(5-- 2еп е.

FQ - -исходное значение нагрузки

на площадь несущей части центрального сечения образца.

По результатам испытаний сопоставляют деформации ползучести и скорости деформации образцов с различ- ной пористостью с учетом диапазона изменения пористости каждого из образцов непосредственно в процессе ползучести и по отношению скоростей ползучести образцов с различной те- кущей пористостью судят о влиянии пористости материала на его ползучесть .

Изложенные операции могут быть использованы и при испытании моно- литных образцов (с пористостью, стре мящейся к нулевому значению.

Результаты испытаний могут быть также использованы при проектировани

5

0

0

45 50

55

14

испытательных устройств с переменныьй геометрическими параметрами в схеме нагружения и деформирования, которые могут автоматически учитывать изменение сечения образца, воспринимающего внешнюю нагрузку. В этом случае могут проводиться и предварительные испытания образцов с определением зависимости соотношения поперечных и про-; дольных деформаций от времени и от величины накопленной деформации ползучести.

Пример. Испытание на ползучесть при сжатии проводили на модернизированном экспериментальном комплексе Поиск, который позволяет измерять продольную деформацию образца одновременно с поперечной в центральном сечении образца с помощью индуктивных датчиков измерения перемещений. Испытание на ползучесть при сжатии образца из С oj мм было проведено при 1620°С и напряжении 40 Ша в вакууме . На предварительно шлифованные торцы образца и пуансонов для уменьшения трения между ними была нанесена графитовая смазка. Продольную и поперечную деформации образца во времени регистрировали с помощью потенциометра КСПП-4, а их скорости измеряли по кривым деформации на неустановившейся стадии ползучести. Исходную по- |ристость (0,15) измеряли путем гид- 1ростатического взвешивания. По мере деформирования пористость и поперечное сечение образца изменяются. В соответствии с характером изменения деформа ции для поддержания постоянства действующего напряжения в образце дискретно производили с помощью пнев- iматической системы нагружения, корректировку приложенной нагрузки через каждый час с момента ее приложения. Исходная нагрузка была 113 кгс, через час деформации оказались равными (1(1) 2,14-10-, бп (1) 1,7-10 Evd) 2,07-10-S а пористость, р, 0,132, поэтому в соответствии с расчетом увеличили на- .-рузку до 115,8 кгс, ее повышение составило 2,5%. К 10 ч испытания деформации и пористость были: 6(г(10) - 1,208-10-, fn (10) 4, gv (10) 1,165-10- и ро 0,038„ Нагрузку повысили до 1 Г.9 кгс (повы- шение составило 14,2%), и к 16 ч. испытания: с (1б) - 1 .; 24 10, ,

бп (16) 4,6ЧО- 6v (16) 1,364-10,

л

/16° 0,016, что привело к Г 132 кгс 16,8%), т.е. поддерживали вьтолне- ние условия Cf const. В выбранные моменты времени скорости ползучести оказались соответственно равными: ) 1.98-10 ч- е(г(10)

2,

1

5,3 -10-N- , 6(3-(16)

е„(1) 2,4.1( Е„ (10)

1,5.Ю- ч 6п(16) 1,2-10 . Sv О) 1,94-10-2 ч - , FV (10) 5;0-10Л у( 16) 2,0.10 ч. Получены результаты по влиянию пористости материала на его ползучести при сжатии, т.е. эначения(/((5-6у), равные 41, 18 и 9,6 соответственно через 1,10 и 16 ч с начала испытания.

Отклонение действующего напряжения от исходного при сохранении приложенной нагрузки через 1, 10 и 16 ч с на- начала деформирования составило 1,0 (2,5%) 5,7 (14,3%) и 6,7 МПа (16,8 %).

Формула изобретения 1. Способ определения влияния пористости материала на его ползучесть при сжатии, по которому стержневые образцы исследуемого материала, имеющие различную пористость, нагружают сжатием в режиме ползучести, регистрируют деформацию и скорость деформации ползучести в направлении нагру- жения и по отношению скорости ползучести образцов с различной пористостью судят о влиянии пористости материала на его ползучесть, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения и ин1610371

0

5

0

5

формативности испытаний каждого образца, догголнительно регистрируют объемную деформацию образца в его центральной части на неустановившейся стадии ползучести и определяют текущее значение площади несущей части центрального сечения образца, нагру- жение сжатием осуществляют при пропорциональном изменении действующей нагрузки изменению площади несущей части центрального сечения и обеспечивают постоянство напряжения в ней, а о влиянии пористости на ползучесть судят с учетом диапазона изменения пористости непосредственно в процессе ползучести.

2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что объемную деформацию 6у регистрируют путем измерения поперечной деформации 8п одновременно с деформацией SG B направлении нагру- жения, текущее значение пористости. определяют из соотношения

2еп)/(1 -БО- 2е„),

где

Р

- исходная пористость материала образца, а изменение нагрузки F осуществляют на основании соотношения

35

F/C - 2е„)/(1 2е„),

где &СГ - 2бп 6v ;

YQ - исходное значение нагрузки на площадь несущей части центрального сечения образца.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения влияния пористости материала на его ползучесть при сжатии. Цель изобретения - повышение точности определения и информативности испытаний каждого образца. Испытывают стержневые образцы пористого материала с различной исходной пористостью ρ₀. Образцы имеют различное значение исходной площади несущей части (за вычетом пор) центрального сечения образца. Нагружение осуществляют сжатием в режиме ползучести. При этом происходит изменение пористости непосредственно в процессе ползучести, которое изменяет площадь сечений образца. В процессе нагружения регистрируют деформацию ε @ и скорость деформации ползучести в направлении нагружения и объемную деформацию ε_V образца в его центральной части на неустановившейся стадии ползучести. Нагружение осуществляют при пропорциональном изменении действующей нагрузки F @ изменению площади несущей части центрального сечения и обеспечивают постоянство напряжения. Приведены расчетные формулы для определения текущего значения пористости ρ @ =(ρ₀-ε @ -2ε_п)/(1-ε @ -2ε_п) и изменения нагрузки F @ =F₀(1-2ε_п)/(1-ε @ -2ε_п), где ε @ -2ε_п=ε_V

F₀ - исходное значение нагрузки на площадь несущей части центрального сечения образца. 1 з.п. ф-лы.