Способ определения прочности материала Советский патент 1991 года по МПК G01N3/32 

L vSSj 1

.V I

J

/777/

ЯЛ

ОЭ СО

сл

о сл

М

V I

J

Эг

Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть использовано для определения их усталостной прочности в условиях совместного действия сжатия и среза. Цель ичоб- ретения - повышение информативности за счет обеспечения оценки усталостной прочности материала при любой ориентации вектора нагрузки относительно рабочего сечения образца. Согласно способу определения прочности материала, при котором образец с ослабленным рабочим сечением, расположение в плоскости надреза образца, нагружают путем прокатывания между плоскими параллельными плитами до разрушения по рабочему сечению, образец выполняют в виде шара, надрез делают замкнутым в диаметральной тпскостн, У траекторию прокатывания определяют в соответствии с функцией изменения положения вектора нагрузки относительно рабочего сечения в предепах участков плит, размер которых ограничивают радиусом R СиR0 - - t)/2, где R0 - радиус образца; t - ширина надреза. 4 ил. S СО

Фие.1

Изобретение относится к испытания материалов и может быть использовано для определения их усталостной прочности в условиях совместного действи сжатия и среза.

Цель изобретения - повышение инфомативности за счет обеспечения оценки усталостной прочности материала при любой ориентации вектора нагруэ- ки относительно рабочего сечения образца.

На фиг. 1 изображена схема нагру- жения образца при чистом сжатии рабочего сечения; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг„ 1; на фиг. 3 - одно из промежуточных положений в процессе нагружения образца; на фиг. 4 - произвольные траектории движения точки касания образца с одной из нагружа- ющих плит в процессе испытаний.

Образец 1 выполняют в виде шара и делают от его поверхности в диаметральной плоскости замкнутый надрез 2, п плоскости которого располо- жено рабочее сечение 3. Образец 1 располагают между плоскими параллельными плитами 4 и 5 и осуществляют его нагружение путем прокатывания между этими плитами до разрушения по рабочему сечению.3.

Размеры плит 4 и кругом, с радиусом

5 ограничивают

R - у tfR0 - t),

где RO - радиус образца 1; t - ширина надреза 2.

Этот размер плит достаточен для получения любой ориентации вектора нагрузки Р и, соответственно, вектора напряжений от указанной нагрузки относительно рабочего сечения 3.

Траекторию прокатывания образца 1 определяют в соответствии с функцией изменения положения вектора нагрузки Р. Эта функция определяет изменение напряженного состояния в рабочем сечении 3, а частности величину, соотношение и направление действия нор мальных G и касательных Ъ напряжений на которые раскладывается вектор напряжений, определяемый по формуле

Q

Q

5

5

0

0

5

ГР

где - площадь рабочего сечения 3, причем направление вектора напряжения совпадает с направлением вектора нагрузки Р. Траектория 6 прокатывания образца 1 определяет практически чистый срез рабочего сечения 3 при непрерывном изменении направления среза (на 360°), траектория 7 характеризует движение точки соприкосновения образца 1 и плиты 5 при расположении вектора нагрузки Р под углом 45° к рабочему сечению 3 (при этом (j C ) также при непрерывном изменении направления действия и . При движении образца 1 по траектории 8 происходит непрерывное изменение соотношения С1 и 0 в рабочем сечении 3 (практически чистый срез в крайних точках и сжатие в центральной точке). При движении образца 1 по произвольной траектории 9, каждой ее точке соответствует свое соотношение G и Ј и определенное направление составляющей среза относительно рабочего сечения 3.

Формула изобретения Способ определения прочности материала, заключающийся в том, что образец с ослабленным рабочим сечением, расположенным в плоскости надреза, нагружают путем прокатывания между плоскими параллельными плитами до разрушения по рабочему сечению, о т- личающийся тем, что, с целью повышения информативности путем обеспечения оценки усталостной прочности материала при любой ориентации вектора нагрузки относительно рабочего сечения образца, в качестве образца используют шар с кольцевым надрезом в диаметральной плоскости шириной t, прокатывание осуществляют так, что точка контакта шара и плит расположена в зоне круга с центром в точке контакта плиты и шаря в положении параллельности плоскостей надреза и плит, радиус которого выбирают из соотношения

R 7 (R« где R . - радиус шара.

А-А

Фиг 2

ФигЛ