Способ определения величины откольного напряжения в материалах Советский патент 1991 года по МПК G01N3/30 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов при кратковременном импульсном нагружении, а именно к способам определения величины.откольного напряжения в материалах при различных температурах.

Цель изобретения - повышение точности за счет учета зависимости динамической жесткости материала от температуры.

Способ осуществляют следующим образом.

Образец исследуемого материала при определенной температуре подвергают нагружению ударом пластины, последовательно изменяя скорость пластины, до появления откола в образце. При этом соотношение толщины образца и пластины выбирается из условия непрепышения длиной импульса толщины образца

ho. J Cji Су h, 2 С, cTTfT

где h4 - толщина образца; . he - толщина пластины; С , - скорость звука в материале образца при нор- . мальной температуре, С(Т) - скорость звука в материале образце при заданной температуре (оценочное значение);

С - скорость звука в материале пластины.

Факт наличия или отсутствия откола определяют визуально после каждого опыта. При необходимости образец разрезают вдоль оси, изготавливается шлиф, производится микроскопический анализ и устанавливается значение критической скорости V, при которой наблюдается откол в образце. Затем изменяют соотношение толщин образца и пластины таким образом, чтобы откол возник в пластине, используя для этого условие

Ьг. h,

St 2

С

С( С, (Т)

Измеряют критическую скорость соударения V,, при которой возникает откольное разрушение в пластине. Откольное напряжение в материале образца при заданной температуре определяют по двум критическим скоростям

соотношения

соударения V . б(Т)

и V2 из б(Тв)

v

Пример. Образец из алюминие- вого сплава АМГ-6 толщиной h 6 мм нагревали до температуры Т 300°С и нагружали ударом пластины из АМГ-6 толщиной hu 3 мм. Откольное разрушение в образце было за- фиксировано при скорости соударения V4 112 м/с. Затем образец из АМГ-6 толщиной hj. 4 мм при той же температуре (300°С) нагружали ударом пластины толщиной hg 8 мм до появ- ления откольного разрушения в пластине. Критическая скорость соударени Ve 168 м/с, J (Т0) 1,218 ГПа. Величина откольного напряжения мате16209004

риала при температуре Т 300°С, полученная по известному способу, равна С(Т) 0,935 ГПа., что на 15% выше, чем значение, полученное по данному способу СГ (Т) 0,312 ГПа. С возрастанием температуры нагрева отличие увеличивается.

0

5

0

5

0

5

0 5 o

Таким образом, повышение точности при использовании предложенного способа обусловлено учетом температурной зависимости динамической жесткости материала.

Формула изобретения

Способ определения величины откольного напряжения в материалах, по ко.торому образец исследуемого материала при заданной температуре нагружают ударом пластины до появления откольного разрушения в образце, измеряют критическую скорость соударения, по которой определяют величину откольного напряжения, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения точности за счет учета зависимости динамической жесткости материала от температуры, аналогичный образец при той же температуре нагружают ударом пластины толщиной, превышающей толщину образца, до появления откольного разрушения в пластине, при этом измеряют критическую скорость соударения, а величину откольного напряжения в материале образца при заданной температуре G(T) определяют из соотношения

G(T) о(т„) Ј-

известное значение откольного напряжения в материале пластины при нормальной температуреj критическая скорость соударения, при которой возникает откольное разрушение в образце; критическая скорость соударения, при которой возникает откольное разрушение в пластине.

где Сэ(Т0)

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов при кратковременном импульсном нагружении, а именно к способам определения величины откольного напряжения в материалах при различных температурах. Целью изобретения является повышение точности за счетучета зависимости динамической жесткости материала от температуры. После нагружения образца исследуемого материала при заданной температуре ударом пластины до появления откольного разрушения в нем и регистрации соответствующей скорости V, соударения аналогичный образец при той же температуре нагружают ударом пластины толщиной, превышающей толщину образца,до появления откольного разрушения в пластине, при этом регистрируют критическую скорость Vu соударения, а величину откольного напряжения (ЗЧт) в материале образца при заданной температуре определяют из соотношения (j(Т) G4T0) Vt/Vz, где С(Т0) - известное значение откольного напряжения в материале пластины при нормальной температуре. Таким образом, повышение точности при использовании данного способа обусловлено учетом температурной зависимости динамической жесткости материала. (Л